题目内容
【题目】果蝇中灰体和黑体,正常刚毛和小刚毛分别受一对等位基因控制,用一只灰体正常刚毛雄果蝇与一只灰体小刚毛雌果蝇进行杂交实验,F1中灰体雌果蝇:灰体雄果蝇:黑体雌果蝇:黑体雄果蝇=3:3:1:1,且雌果蝇全为正常刚毛,雄果蝇全为小刚毛。请回答下列问题:
(1)正常刚毛和小刚毛这对相对性状中小刚毛是______性状,控制该对相对性状的等位基因位于______(填“常”或“X”)染色体上。
(2)这两对相对性状的遗传_________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律,判断理由是______________________________________。
(3)若将F1雌雄果蝇随机交配,F2雌果蝇中杂合子占___________。
【答案】隐性 X 遵循 控制这两对相对性状的基因分别位于常染色体和X染色体上 1/4
【解析】
判断基因在常染色体上还是性染色体上,根据后代雄性只表现母本性状,雌性均表现父本性状,则基因位于X染色体上,且父本性状为显性性状。如果后代雌、雄个体中表现型相同且都有显性和隐性性状,其分离比为常见的杂合子(如Aa)自交后代分离比3:1,则基因位于常染色体上。
(1)由于杂交后代的性状分布出现雌雄差别:“雌果蝇全为正常刚毛,雄果蝇全为小刚毛”,可以判断控制刚毛这一对性状的基因位于性染色体上,根据亲本表现型:正常刚毛雄果蝇与小刚毛雌果蝇可以判断正常刚毛基因在X染色体上(如果在Y染色体上,该形状会出现父传子的现象)。假设正常刚毛为隐性基因,则父本为隐性纯合子,后代不同性状的雌雄个体的比例应当相同,不会出现雌雄差别,所以可以判断正常刚毛为显性基因,小刚毛为隐性。
(2)根据(1)的推测可知,控制刚毛性状的基因位于X染色体上,而灰体和黑体在后代的雌雄个体间的分布并没有出现差别,其分离比为3:1,所以可以判断控制体色的基因位于常染色体上,这两对性状的遗传遵循基因自由组合定律。
(3)根据(1)和(2)的分析可以假设控制灰体性状的基因为A,控制黑体性状的基因为a,控制正常刚毛性状的基因为B,控制小刚毛性状的基因为b,题干中的杂交可以用以下遗传图解:
P | 灰体正常刚毛雄果蝇 (AaXBY) | × | 灰体小刚毛雌果蝇 (AaXbXb) | |
↓ | ||||
F1 | 灰体雌果蝇 (A-XBXb) | 灰体雄果蝇 (A-XbY) | 黑体雌果蝇 (aaXBXb) | 黑体雄果蝇 (aaXbY) |
若将F1雌雄果蝇随机交配,由于两对性状的遗传遵循基因自由组合定律,因此可以分开考虑,对于体色这一对性状来说,F1代的基因型分布为AA:Aa:aa=1:2:1,产生的配子比例为A:a=1:1,则后代杂合子所占比例P(Aa)可计算为P(A)×P(a)×2==;对于刚毛这一对性状来说,F2代的基因型分布为XBXb:XbY=1:1,产生的雌配子比例为XB:Xb=1:1,雄配子的比例为XB:Y=1:1,后代雌果蝇基因型分布为XBXB:XBXb=1:1,所以后代雌果蝇中杂合子的比例应为P(Aa)×P(XBXB)==。
【题目】母亲孕期肥胖或高血糖会增加后代患肥胖和代谢疾病的风险。科学家用小鼠进行实验,研究孕前高脂饮食对子代代谢调节的影响。
(1)从孕前4周开始,实验组雌鼠给予高脂饮食,对照组雌鼠给予正常饮食,食物不限量。测定妊娠第20天两组孕鼠相关代谢指标,结果如下表。
分组 | 体重 (g) | 胰岛素 抵抗指数 | 脂肪含量 (mg/dL) | 瘦素含量 (ng/dL) | 脂联素含量 (μg/dL) |
对照组 | 38.8 | 3.44 | 252 | 3.7 | 10.7 |
实验组 | 49.1 | 4.89 | 344 | 6.9 | 5.6 |
①正常情况下,体脂增加使脂肪细胞分泌的瘦素增多,瘦素经____运输作用于下丘脑饱中枢,抑制食欲,减少脂肪合成,该机制为_____调节。表中结果显示,实验组孕鼠瘦素含量_____,但瘦素并没有发挥相应作用,这种现象称为“瘦素抵抗”。
②脂联素是脂肪细胞分泌的一种多肽激素,能增加细胞对胰岛素的敏感性。据此推测实验组孕鼠出现胰岛素抵抗的原因是________。
(2)24周龄时,给两组子代小鼠空腹注射等量的葡萄糖或胰岛素,检测结果如图1。
图1 结果显示,与对照组相比,________,推测实验组子鼠出现了“胰岛素抵抗”。
(3)研究发现,幼鼠脂肪组织的瘦素和脂联素含量与各自母鼠均呈正相关。测定幼鼠脂联素基因和瘦素基因的表达量、基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平,结果如图2。
①结果显示,实验组通过________脂联素基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平,从而________,影响脂联素的合成,使组织细胞对胰岛素的敏感性降低。
②瘦素基因的表达量与其启动子所在区域的组蛋白甲基化水平呈________相关。但由于血脂过高会抑制瘦素向脑内运输,导致瘦素抵抗,引起肥胖。
(4)根据该项研究结果,对备孕或孕期女性提出合理建议:________。