Question

下列为生物学家对遗传问题的一些研究，请分析回答：
（1）科学家发现一种AGTN3的基因，其等位基因R能提高运动员的短跑成绩，其另一等位基因E则能提高运动员的长跑成绩．基因AGTN3变成基因R或E的本质原因是DNA分子结构发生了一叁一．若一个家庭中，父母都具有E基因，善长跑；一个儿子也具有E基因，善长跑；但另一个儿子因不具有E基因而不善长跑．据孟德尔理论，这种现象在遗传学上称为

 

．并由此可见，E基因对AGTN3基因为

 

（显性或隐性）．
（2）克里克和布伦纳等科学家用噬菌体做了如下实验：在其DNA的某两个相邻碱基对中间插入一个碱基对，使得密码子顺序“…AUGCAUGUUAUU…”变成“…AUGCCAUGUUAU…”，得到的肽链就会彻底错位．再减去一个碱基对，则使密码子顺序中的“UGU”后面减去一个“U”，变成“…AUGCCAUGUAUU…”，结果合成的肽链只有两个氨基酸和原来的不一样．克里克和布伦纳等科学家的实验证明了

 

．如果科学家先在含放射性同位素³⁵S培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养含³²P标记的噬菌体，贝Ⅱ子代噬菌体中可能检测到放射性标记的物质是

 

．
（3）美国著名的遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传研究，创立了基因学说．下表为其一个实验的结果．（注：果蝇的灰身和黑身受位于常染色体上的一对等位基因控制；果蝇的红眼和白眼受位于X染色体上的一对等位基因控制．）

现用纯合的灰身红眼果蝇（♀）与黑身自眼果蝇（♂）杂交，让F₁个体间杂交得F₂．预期F₂可能出现的基因型有

 

种，雄性中黑身自眼果蝇出脱的概率是

 

．若一只雌果蝇产生的子代中，雄性果蝇的数目只有雌性果蝇的一半．试解释这种现象． （假设子代的数目很多，并非统计上的偶然性事件）

 

．

Answer 1

考点：性状的显、隐性关系及基因型、表现型,基因的分离规律的实质及应用,基因突变的特征

专题：

分析：从基因突变的概念入手，再分析亲子代之间的基因型、表现型关系判断实验现象．

解答： 解：（1）基因突变指的是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，从而导致的基因结构的改变．已知一个家庭中，父母都具有E基因，善长跑；一个儿子也具有E基因，善长跑；但另一个儿子因不具有E基因而不善长跑，可见子代出现了亲本所没有的不善长跑性状，在遗传学上把这种现象称为性状分离，而不善长跑为隐性性状，即E基因对AGTN3基因为显性．
（2）由题意分析，两个相邻碱基对中间插入一个碱基对，使得密码子顺序“…AUGCAUGUUAUU…”变成“…AUGCCAUGUUAU…”，得到的肽链就会彻底错位，而再减去一个碱基对，则使密码子顺序中的“UGU”后面减去一个“U”，结果只有加入和减去的部位的两个氨基酸发生了改变，其余都没有改变，说明了一个密码子由三个相邻碱基组成．已知科学家先在含放射性同位素³⁵S培养基中培养大肠杆菌，则其氨基酸被标记作为原料，再用上述大肠杆菌培养含³²P标记的噬菌体，则噬菌体的DNA被标记．噬菌体的DNA进入大肠杆菌，合成了噬菌体的DNA和蛋白质，其DNA既有³²P也有³¹P，而蛋白质全部是³⁵S，所以子代噬菌体中可能检测到放射性标记的物质是 DNA和蛋白质．
（3）根据题意假设果蝇的灰身和黑身受位于常染色体上的一对等位基因控制Aa；果蝇的红眼和白眼受位于X染色体上的一对等位基因控制Bb．由表格数据分析可得到灰身、红眼为显性性状．现用纯合的灰身红眼果蝇（♀）与黑身白眼果蝇（♂）杂交，即AAX^BX^B与aaX^bY杂交，得F1的基因型为AaX^BX^b与AaX^BY，让F₁个体间杂交得F₂，根据自由组合定律，F2的基因型有3×4=12种，雄性中黑身自眼果蝇（aaX^bY）的概率是

1

4

×

1

2

=

1

8

．若一只雌果蝇产生的子代中，雄性果蝇的数目只有雌性果蝇的一半，可能的原因是雌蝇的一条X染色体上带有隐性致死基因，导致雄性有一半死亡．
故答案是：
（1）碱基对的增添、缺失或替换    性状分离    显性
（2）一个密码子由三个相邻碱基组成      DNA和蛋白质
（3）12    

1

8

   很可能该雌蝇的一条X染色体上带有隐性致死基因

点评：此题要求掌握基因与性状的关系、基因的分离规律的实质及应用、基因突变的特征等知识，此外图形分析、获取信息的能力也是解答本题的关键．