Question

11．果蝇的灰体（E）对黑檀体（e）为显性，回答有关问题：
（1）在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F₁，F₁中灰体果蝇8400只，黑檀体果蝇1600只．F₁中e的基因频率为40%，Ee的基因型频率为48%．亲代群体中灰体果蝇的百分比为60%．
（2）灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇．出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失．若用该黑檀体果蝇与基因型为EE的果蝇杂交，获得F₁；F₁自由交配，观察、统计F₂表现型及比例．如果F₂表现型及比例为灰体：黑檀体=3：1，则为基因突变；如果F₂表现型及比例为灰体：黑檀体=4：1，则为染色体片段缺失．（注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同）
（3）若该黑檀体果蝇是基因突变导致的，该基因突变前的部分序列（含起始密码信息）如图所示．（注：起始密码子为AUG，终止密码子为UAA，UAG或UGA）

如图所示的基因片段在转录时，以乙链为模板合成mRNA；若“↑”所指碱基对缺失，该基因控制合成的肽链含5个氨基酸．

Answer 1

分析 1、遗传平衡定律的内容：哈迪-温伯格定律也称遗传平衡定律，其主要内容是指：在理想状态下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡．该理想状态要满足5个条件：①种群足够大；②种群中个体间可以随机交配；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择．此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变：当等位基因只有一对（Aa）时，设基因A的频率为 p，基因a的频率为q，则A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p²+2pq+q²=1．
2、出现该黑檀体果蝇的原因如果是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变，则此黑檀体果蝇的基因型为ee，与EE交配，子一代的基因型是Ee，子一代自由交配，后代基因型及比例是EE：Ee：ee=1：2：1，其中EE和Ee为灰体，ee为黑檀体；如果染色体片段缺失，黑檀体果蝇的基因型为eo，与EE交配，子一代的基因型是EO、Ee，产生的配子的基因型及比例是E：e：O=2：1：1，自由交配后代的基因型及比例是：EE：Ee：EO：eO：ee：OO=4：4：4：2：1：1，其中OO致死，EE、Ee、EO表现为灰体，eO、ee表现为黑檀体．
3、解答该题先由起始密码子找出转录出起始密码子的DNA上的碱基序列，判断出模板链；解决碱基对缺失后肽链中的氨基酸数时，先写出碱基对缺失后转录形成的mRNA的碱基序列，在mRNA中找出起始密码子、终止密码子，然后计算翻译形成的肽链的氨基酸数，注意起始密码子编码氨基酸，终止密码子不编码氨基酸．

解答 解：（1）该种群符合遗传平衡定律的使用条件，且该种群中，F₁中黑檀体果蝇基因型比例ee=1600÷（1600+8400）×100%=16%，因此e的基因频率是40%，E的基因频率是1-40%=60%，Ee的基因型频率为2×40%×60%=48%；由于亲代果蝇是纯合体，基因频率是A=60%，a40%，因此亲代群体中灰体果蝇的百分比为60%．
（2）由题意知，出现该黑檀体果蝇的原因如果是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变，则此黑檀体果蝇的基因型为ee，如果是染色体片段缺失，黑檀体果蝇的基因型为eO．
用该黑檀体果蝇与基因型为EE的果蝇杂交，获得F₁；F₁自由交配，观察、统计F₂表现型及比例．
如果F₂表现型及比例为灰体：黑檀体=3：1，则为基因突变；如果F₂表现型及比例为灰体：黑檀体=4：1，则为染色体片段缺失．
（3）由题意知，起始密码子是AUG，模板链对应的碱基序列是TAC，“TAC”在乙链上，因此转录是以乙链为模板进行的；若“↑”所指碱基对缺失，则转录形成的mRNA链上的碱基序列是GCG GCG AUG GGA AUC UCA AUG UGA CAC UG其中 AUG 是起始密码子，UGA是终止密码子，因此该基因控制合成的肽链含5个氨基酸．
故答案为：
（1）40%    48%    60%
（2）灰体：黑檀体=3：1  灰体：黑檀体=4：1 
（3）乙     5

点评 本题考查基因分离定律的实质及应用，要求考生掌握基因分离定律的实质；能设计简单的遗传实验进行验证，属于考纲理解和应用层次的考查．