题目内容
【题目】中国农业大学某实验室在某果蝇品系中发现了一只卷翅突变体,经不断选育获得了紫眼卷翅果蝇品系(甲品系)。为了研究该品系相关基因的传递规律,研究人员做了一系列实验。
(1)甲品系果蝇与纯种野生型(红眼正常翅)果蝇进行杂交,结果如图1。
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①分析果蝇的眼色遗传,紫眼和红眼为一对相对性状,其中红眼是__________性性状。
②实验正反交结果相同,由此可知果蝇的翅型属于__________染色体遗传。
③根据F2的表现型及比例推测,决定__________性状的基因纯合致死。进一步研究发现,果蝇的正常翅基因(+)和甲品系的卷翅基因(Cy)位于2号染色体上,该染色体上还分布有某隐性致死基因(b)及其等位基因(B)。甲品系内果蝇相互交配,后代表现均为卷翅,请在图2中亲本染色体相应位置标出B、b基因,并标出图中F1的相关基因。(不考虑交叉互换)
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(2)像甲品系这样能够稳定保存两个致死基因的品系称为平衡致死系。研究人员从北京大学某实验室获得另一果蝇平衡致死系(乙品系),其表现型为红眼卷翅,卷翅程度明显小于甲品系。已知乙品系果蝇的卷翅基因(Cy’)和隐性致死基因(b’)同样位于2号染色体上。甲、乙品系果蝇杂交,子代中卷翅与正常翅的数量比约为2:1。
①根据子代中出现了表现型为__________的果蝇,可判断b和b’不是同一基因。
②由实验结果推测,两个品系的卷翅基因Cy和Cy’是等位基因。若它们是非等位基因,杂交后代的翅型性状及其数量比应该是__________。
(3)两个纯合致死的等位基因存在互补和不互补两种关系:若互补,则同时含有这两个基因的杂合子能存活;反之,则不能存活。
①根据(2)实验结果推测:Cy和Cy’__________(填“互补”或“不互补”)。
②为验证上述推测,研究人员使用特异性引物对不同品系果蝇进行基因组PCR,电泳结果如图3所示。
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选取(2)杂交中F1正常翅和不同卷翅程度的果蝇各200只,利用上述引物分别对每只果蝇进行基因组PCR,电泳结果显示:所有正常翅个体都只有A条带,所有卷翅个体都同时有A、B条带。该结果是否支持(3)①的推测?请做出判断并陈述理由__________。
【答案】 显 常 卷翅
正常翅 卷翅:正常翅 = 3:1 不互补 支持,若互补,则卷翅个体中混有同时携带两种卷翅基因的杂合子,它的基因组PCR产物电泳结果只显示B条带(合理即给分)
【解析】【试题分析】
阅读题干和题图可知,本题涉及的知识有基因的自由组合定律、基因的分离定律的应用、同源染色体上连锁的非等位基因的遗传情况以及DNA片段电泳结果分析等,考生一定要认真审题,明确知识点后梳理相关的基础知识,然后通过比较、分析与综合等方法解析题图结合问题的具体提示综合作答。
(1)①分析果蝇的眼色遗传,紫眼和红眼为一对相对性状。根据图1实验可知,红眼果蝇与紫眼果蝇杂交,F1均为红眼,可推知红眼是显性性状。
②实验正反交结果相同,由此可知果蝇的翅型属于常染色体遗传。
③根据F2的表现型及比例可知,红眼∶紫眼=3∶1,卷翅∶正常翅=2∶1,由此可推测,决定卷翅性状的基因纯合致死;已知果蝇的正常翅基因(+)和甲品系的卷翅基因(Cy)位于2号染色体上,该染色体上还分布有某隐性致死基因(b)及其等位基因(B)。甲品系内果蝇相互交配,后代表现均为卷翅,没有正常翅(++)果蝇出现,说明正常翅果蝇的基因型均为bb++,表现为致死,由此可推知正常翅基因(+)与某隐性致死基因(b)连锁在同一条染色体上,则卷翅基因(Cy)与B基因连锁在同一条染色体上。亲本卷翅果蝇的基因型均为BbCy+,均能产生两种配子BCy和b+,所以F1的基因型有BBCyCy、BbCy+和bb++,而且均为卷翅基因(Cy)与B基因连锁在同一条染色体上、正常翅基因(+)与隐性致死基因(b)连锁在同一条染色体上。据图图解详见答案。
(2)①甲品系(BbCy+)能产生BCy和b+两种配子,乙品系(B b'Cy'+)果蝇能产生B Cy'和b'+两种配子,根据子代中出现了表现型为正常翅(b b'++)的果蝇,,可判断b和b'不是同一基因。
②由实验结果推测,两个品系的卷翅基因Cy和Cy'是等位基因。若它们是非等位基因,则杂交后代的基因型及比例为BB'CyCy’(卷翅)∶Bb'Cy+'(卷翅)∶B'bCy'+(卷翅)∶bb'++'(正常翅)=1∶1∶1∶1,所以杂交后代的翅型性状及其数量比应该是卷翅∶正常翅=3∶1。
(3)①第(2)小题中甲、乙品系果蝇杂交,子代中卷翅与正常翅的数量比约为2∶1,说明基因型为CyCy’个体致死,由此可推测Cy和Cy’不互补。
②所有正常翅个体(++)都只有A条带,说明A条带中的DNA片段上含有正常翅基因(+),则B条带中的DNA片段上应含有卷翅基因(Cy或Cy'),所有卷翅个体都同时有A、B条带,说明受测的不同卷翅程度的果蝇的基因型为Cy+或Cy'+。如果Cy和Cy'互补,则卷翅个体中会混有同时携带两种卷翅基因的杂合子(CyCy'),它的基因组PCR产物电泳结果只显示B条带,与电泳结果不符。因此,电泳结果制成(3)①的推测:Cy和Cy'不互补。