Question

下列為生物學家對遺傳問題的一些研究，請分析回答：
（1）科學家發現一種AGTN3的基因，其等位基因R能提高運動員的短跑成績，其另一等位基因E則能提高運動員的長跑成績．基因AGTN3變成基因R或E的本質原因是DNA分子結構發生了一叁一．若一個家庭中，父母都具有E基因，善長跑；一個兒子也具有E基因，善長跑；但另一個兒子因不具有E基因而不善長跑．據孟德爾理論，這種現象在遺傳學上稱為

 

．并由此可見，E基因對AGTN3基因為

 

（顯性或隱性）．
（2）克里克和布倫納等科學家用噬菌體做了如下實驗：在其DNA的某兩個相鄰堿基對中間插入一個堿基對，使得密碼子順序“…AUGCAUGUUAUU…”變成“…AUGCCAUGUUAU…”，得到的肽鏈就會徹底錯位．再減去一個堿基對，則使密碼子順序中的“UGU”后面減去一個“U”，變成“…AUGCCAUGUAUU…”，結果合成的肽鏈只有兩個氨基酸和原來的不一樣．克里克和布倫納等科學家的實驗證明了

 

．如果科學家先在含放射性同位素³⁵S培養基中培養大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養含³²P標記的噬菌體，貝Ⅱ子代噬菌體中可能檢測到放射性標記的物質是

 

．
（3）美國著名的遺傳學家摩爾根通過果蠅的遺傳研究，創立了基因學說．下表為其一個實驗的結果．（注：果蠅的灰身和黑身受位于常染色體上的一對等位基因控制；果蠅的紅眼和白眼受位于X染色體上的一對等位基因控制．）

現用純合的灰身紅眼果蠅（♀）與黑身自眼果蠅（♂）雜交，讓F₁個體間雜交得F₂．預期F₂可能出現的基因型有

 

種，雄性中黑身自眼果蠅出脫的概率是

 

．若一只雌果蠅產生的子代中，雄性果蠅的數目只有雌性果蠅的一半．試解釋這種現象． （假設子代的數目很多，并非統計上的偶然性事件）

 

．

Answer 1

考點：性狀的顯、隱性關系及基因型、表現型,基因的分離規律的實質及應用,基因突變的特征

專題：

分析：從基因突變的概念入手，再分析親子代之間的基因型、表現型關系判斷實驗現象．

解答： 解：（1）基因突變指的是DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換，從而導致的基因結構的改變．已知一個家庭中，父母都具有E基因，善長跑；一個兒子也具有E基因，善長跑；但另一個兒子因不具有E基因而不善長跑，可見子代出現了親本所沒有的不善長跑性狀，在遺傳學上把這種現象稱為性狀分離，而不善長跑為隱性性狀，即E基因對AGTN3基因為顯性．
（2）由題意分析，兩個相鄰堿基對中間插入一個堿基對，使得密碼子順序“…AUGCAUGUUAUU…”變成“…AUGCCAUGUUAU…”，得到的肽鏈就會徹底錯位，而再減去一個堿基對，則使密碼子順序中的“UGU”后面減去一個“U”，結果只有加入和減去的部位的兩個氨基酸發生了改變，其余都沒有改變，說明了一個密碼子由三個相鄰堿基組成．已知科學家先在含放射性同位素³⁵S培養基中培養大腸桿菌，則其氨基酸被標記作為原料，再用上述大腸桿菌培養含³²P標記的噬菌體，則噬菌體的DNA被標記．噬菌體的DNA進入大腸桿菌，合成了噬菌體的DNA和蛋白質，其DNA既有³²P也有³¹P，而蛋白質全部是³⁵S，所以子代噬菌體中可能檢測到放射性標記的物質是 DNA和蛋白質．
（3）根據題意假設果蠅的灰身和黑身受位于常染色體上的一對等位基因控制Aa；果蠅的紅眼和白眼受位于X染色體上的一對等位基因控制Bb．由表格數據分析可得到灰身、紅眼為顯性性狀．現用純合的灰身紅眼果蠅（♀）與黑身白眼果蠅（♂）雜交，即AAX^BX^B與aaX^bY雜交，得F1的基因型為AaX^BX^b與AaX^BY，讓F₁個體間雜交得F₂，根據自由組合定律，F2的基因型有3×4=12種，雄性中黑身自眼果蠅（aaX^bY）的概率是

1

4

×

1

2

=

1

8

．若一只雌果蠅產生的子代中，雄性果蠅的數目只有雌性果蠅的一半，可能的原因是雌蠅的一條X染色體上帶有隱性致死基因，導致雄性有一半死亡．
故答案是：
（1）堿基對的增添、缺失或替換    性狀分離    顯性
（2）一個密碼子由三個相鄰堿基組成      DNA和蛋白質
（3）12    

1

8

   很可能該雌蠅的一條X染色體上帶有隱性致死基因

點評：此題要求掌握基因與性狀的關系、基因的分離規律的實質及應用、基因突變的特征等知識，此外圖形分析、獲取信息的能力也是解答本題的關鍵．