Question

【題目】2017年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國遺傳學家杰弗里·霍爾．獲獎者在研究果蠅羽化（從蛹變為蠅）晝夜節律 ，克隆出野生型晝夜節律基因P及其三個等位基因、、。并通過實驗驗證基因位于X染色體上。野生型果蠅的羽化節律周期為，突變基因、、分別導致果蠅的羽化節律周期變為、和無節律．依據上述事實，結合遺傳相關知識回答下列問題：

（1）等位基因是指______。不同等位基因的產生體現了基因突變的______性。

（2）______（填“能”或“不能”）用果蠅的羽化節律性狀和紅眼白眼性狀來研究基因的自由組合規律，理由是______。

（3）果蠅的小翅和大翅受一對等位基因控制，大翅為顯性．假設正常節律基因為顯性、無節律基因為隱性．一只大翅正常節律的雌果蠅與一只小翅無節律的雄果蠅雜交后代中，大翅正常節律：小翅正常節律：大翅無節律：小翅無節律＝1:1:1:1。根據上述雜交結果，______（填“能”或“不能”）證明翅膀型基因在常染色體上，請作出解釋：______。

Answer 1

【答案】位于一對同源染色體上相同位置，控制相對性狀的基因 不定向性 不能 因為果蠅節律基因和紅眼白眼基因都在X染色體上 能 根據實驗結果可知這兩對性狀能自由組合（或者符合基因的自由組合定律），說明兩對基因位于兩對同源染色體上（或位于非同源染色體），而已知節律基因在X染色體上，所以翅型基因位于常染色體上

【解析】

基因的自由組合定律是指兩對或兩對以上的染色體上的控制生物相對性狀的遺傳規律，其實質是等位基因彼此分離的同時非同源染色體上的非等位基因自由組合。

基因突變是指DNA分子中堿基對的增添、缺失和替換，導致基因結構的改變。

基因突變的特點：（1）普遍性，即所有的生物都能發生基因突變；（2）隨機性，即基因突變可以發生在個體發育的任何時期、任何一個DNA分子中，DNA分子任何部位；（3）不定向性，即基因可以向任意方向突變，但都是變為其等位基因；（4）低頻性；（5）多害少利性。

據題干信息分析，果蠅的羽化晝夜節律受位于X染色體上的復等位基因（P、PS、PL、P01）控制，遵循基因的分離定律和伴性遺傳規律，四種基因控制的羽化節律周期分別為24h、19h、29h和無節律。

（1）等位基因是指位于一對同源染色體上相同位置，控制相對性狀的基因，基因突變往往突變為其等位基因，不同的等位基因的出現說明了基因突變具有不定向性。

（2）位于非同源染色體上的非等位基因遵循基因的自由組合定律，而果蠅節律基因和紅眼白眼基因都在染色體上，因此不能用果蠅的羽化節律性狀和紅眼白眼性狀來研究基因的自由組合定律。

（3）根據題意分析，實驗結果是大翅正常節律︰小翅正常節律︰大翅無節律︰小翅無節律，符合基因的自由組合定律，說明兩對基因位于兩對同源染色體上，而已知節律基因在X染色體上，所以翅型基因就位于常染色體上。