Question

（18分）下图是果蝇细胞的染色体组成：

（1）科学家对果蝇基因组进行测定的是   ____条染色体上DNA的碱基序列，对其复制时有4个碱基发生了错误，但发现仍合成了正常的蛋白质，请说明可能的2种原因：
①                                                              
②                                                              
（2）科学家对果蝇的某一种遗传病进行分析，发现是由于线粒体中的基因突变造成的，这种遗传病的特点是                    原因是       。科学家对果蝇的受精过程研究发现，精子尾部游动需要大量的能量，所以精子仍携带有线粒体，研究线粒体是否进入了卵细胞你认为的方法是________。
（3）果蝇体表硬而长的毛称为刚毛。科学家发现一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中，偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。卷刚毛性状是如何产生和遗传的呢？
有一种假说认为：是亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生显性突变，假如用该卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇交配得到如下结果：F₁中，雌果蝇全为卷刚毛，雄果蝇为直刚毛，则此假说成立。但事实上，科学家用这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，得到的结果是：F₁全部为直刚毛。F₁雌雄果蝇随机交配，F₂的表现型及比例是直刚毛雌果蝇：直刚毛雄果蝇：卷刚毛雄果蝇=2：1：1。
那么最合理的假说是                            。
（4）依据这一假说进行演绎推理，请你设计一个合理的实验验证上述的假说（控制刚毛形态的基
因分别用A和a表示），并用遗传图解表示。

Answer 1

（共18分）
（1）5条  ①错误碱基在DNA的非基因片段
② 错误碱基在基因上，但转录的密码子仍编码同一种氨基酸（因为几个密码子可能编码同一种氨基酸）
（2）母系遗传（只通过母亲遗传给后代） 受精卵的细胞质基因几乎全部来自于卵细胞   同位素标记法（示踪法）或用健那绿使线粒体染成蓝绿色（活性）高倍显微镜观察其分布。
（3）亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生隐性突变　（2分）
（4）实验设计：取卷刚毛雌果蝇与直刚毛雄果蝇交配，如果后代中雌性个体全为直刚毛，而雄性个体全为卷刚毛，且比例为1：1，则假说正确。（2分）遗传图解（2分）

解析试题分析：
（1）果蝇是 XY 型性别决定的二倍体生物，果蝇的单倍体基因组由 5 条双链 DNA分子组成（包括三条常染色体DNA和X、Y染色体DNA，），测定的是5条染色体上DNA的碱基序列。复制时碱基发生错误，如果错误碱基在DNA的非基因片段或错误碱基在基因上，但转录的密码子仍编码同一种氨基酸（因为几个密码子可能编码同一种氨基酸），仍合成正常的蛋白质。
（2）线粒体中的基因控制的性状遗传属于细胞质遗传，主要特点是母系遗传（只通过母亲遗传给后代），因为受精卵的细胞质基因几乎全部来自于卵细胞。研究线粒体是否进入了卵细胞可使用同位素标记法（示踪法）或用健那绿使线粒体染成蓝绿色（活性）高倍显微镜观察其分布。
（3）卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，F₁全部为直刚毛，说明直刚毛是显性，卷刚毛是隐性。F₁雌雄果蝇随机交配，F₂的表现型及比例是直刚毛雌果蝇：直刚毛雄果蝇：卷刚毛雄果蝇=2：1：1，说明基因位于X染色体上。
（4）验证卷刚毛基因是位于X染色体上的隐性基因，可取卷刚毛雌果蝇与直刚毛雄果蝇交配，如果后代中雌性个体全为直刚毛，而雄性个体全为卷刚毛，且比例为1：1，则假说正确。
考点：本题考查果蝇基因组测定及细胞质遗传与伴性遗传实验设计的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容，能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。