Question

4．下表為果蠅雜交實驗，請據表作答：

親本	F1		F2
	雌	雄	雌、雄均表現為紅眼：朱砂眼：白眼=4：3：1
白眼（♀）×紅眼（♂）	全紅眼	全朱砂眼

（1）上表中果蠅的表現型至少由2對基因控制，相關基因遵循自由組合遺傳定律．如果相關基因用A/a、B/b、C/c…表示，（如既有常染色體基因又有性染色體基因則常染色體基因用前面的基因表示，性染色體基因用依次靠后的基因表示）則雙親的基因型為aaX^bX^b、AAX^BY．讓F₂中的朱砂眼果蠅相互交配，產生的子代的表現型及比例為朱砂眼雌蠅：白眼雌蠅：朱砂眼雄蠅：白眼雄蠅=8；1：8：1．
（2）果蠅因易飼養、繁殖快等優點被越來越多基因工程項目選作受體生物．在基因工程的核心步驟中，為了成功構建基因表達載體，常需在目的基因的兩端加入特定限制酶識別序列，在對供體DNA分子中的目的基因序列片段進行選擇性PCR時，應將限制酶識別序列加在引物的5′端；至少循環3次后才能得到兩條鏈等長的目的基因．循環N次所消耗的引物的數量為2ⁿ-2個，所消耗的引物的種類為2種．
（3）目前，已獲得的近200種轉基因植物中，有約80%來自于根癌農桿菌介導法．農桿菌的培養基的配方如下：
YEB液體培養基（1L）：酵母提取物1g，牛肉膏5g，蛋白胨5g，蔗糖5g，MgSO₄•7H₂O 0.5g，pH7.0，高壓滅菌．按化學成分分析，上述培養基屬于天然培養基；在制備培養的過程中，調節pH應在滅菌前（填前或后）．配方中的牛肉膏、蛋白胨為農桿菌提供氮源．

Answer 1

分析 1、分析遺傳系譜圖可知，白眼（♀）×紅眼（♂），后代雌性個體全是紅眼，雄性個體全是朱砂眼，說明紅眼是顯性，果蠅的眼色遺傳與性別有關，屬于伴性遺傳，子二代雌、雄均表現為紅眼：朱砂眼：白眼=4：3：1，說明該果蠅的眼色可能由兩對等位基因控制，一對位于常染色體上、一對位于X染色體上，兩對等位基因在遺傳過程中遵循自由組合定律．
2、PCR技術即DNA分子的體外復制，三個環節是變性、復性和延伸，DNA鏈的延伸是從3′端向5′端延伸；DNA分子復制需要與模板鏈結合的兩種引物，引物與模板鏈結合后會以模板鏈為模板按照堿基互補配對原則從3′端向5′端延伸形成子鏈．
3、培養基按照化學成分分分為合成培養基和天然培養基，不同培養基一般包括碳源、氮源、無機鹽、水等微生物生長需要的基本成分，培養基在配制后滅菌前要調節PH值．

解答 解：（1）由分析可知，果蠅的眼色至少由兩對等位基因控制，且兩對等位基因在遺傳過程中遵循自由組合定律；分析表格中的后代表現型及比例可知，親本的基因型為aaX^bX^b、AAX^BY，子一代的基因型是AaX^BX^b、AaX^bY，前者表現為紅眼，后者表現朱砂眼，子二代的雌性個體的基因型是A_X^BX^b：A_X^bX^b：aaX^BX^b：aaX^bX^b=3：3：1：1，雄性個體的基因型及比例是A_X^BY：A_X^bY：aaX^BY：aaX^bY=3：3：1：1，又由表格知，雌、雄均表現為紅眼：朱砂眼：白眼=4：3：1，因此A、B同時存在表現為紅眼，A存在、B不存在表現為朱砂眼，A、B都不存在表現為白眼，子二代中朱砂眼的基因型是A_X^bX^b、A_X^bY，其中AA占$\frac{1}{3}$，Aa占$\frac{2}{3}$，F₂中的朱砂眼果蠅相互交配，aa=$\frac{1}{4}×\frac{2}{3}×\frac{2}{3}=\frac{1}{9}$，A_=$\frac{8}{9}$，因此F₂中的朱砂眼果蠅相互交配，產生的子代的表現型及比例為朱砂眼雌蠅：白眼雌蠅：朱砂眼雄蠅：白眼雄蠅=8；1：8：1．
（2）由于DNA復制過程中，子鏈的延伸方向是從3′端向5′端延伸，因此進行PCR擴增時，應將限制酶識別序列加在引物的5′，端；至少循環3次后才能得到兩條鏈等長的目的基因．循環N次所消耗的引物的數量為2ⁿ-2個，引物的種類是2種．
（3）由題意知，該培養基的配方的具體成分不知道，是天然培養基；PH調節應該在滅菌之前進行；配方中的牛肉膏、蛋白胨為農桿菌提供氮源．
故答案為：
（1）2   基因的自由組合定律   aaX^bX^b、AAX^BY    朱砂眼雌蠅：白眼雌蠅：朱砂眼雄蠅：白眼雄蠅=8：1：8：1
（2）5′3   2ⁿ-2   2
（3）天然  前   氮源

點評 本題的知識點是果蠅的性別決定和伴性遺傳、基因的自由組合定律的實質和應用，PCR技術，培養基的分類和配制．PCR技術和培養基的相關內容簡單，主要考查學生對基礎知識的熟練識記，本題的難點是（1），在解題過程中要先通過后代的表現型及比例判斷決定該性狀的基因及位置，然后寫出親本的基因型，用正推法寫出后代的基因型、表現型及比例關系并結合題干提示進行分析、判斷綜合解答問題．