Question

【题目】果蝇是遗传学中良好的实验材料，请回答下列相关问题。

（1）科学家在研究果蝇的羽化（从蛹变为蝇）昼夜节律过程中，克隆野生型昼夜节律基因per及其三个等位基因pers、perL、peroL，通过实验验证基因只位于X染色体上。野生型昼夜节律24h，即表现为正常节律，突变基因pers、perL、peroL分别导致果绳的羽化节律的周期变为19h、29h和无节律。回答下列问题：

①不同等位基因的产生体现了基因突变的不定向性，Per基因与peroL基因的根本区别是__。

②研究基因的自由组合规律能否用果蝇的羽化节律性状和红眼白眼性状，并说明理由：_____。

（2）果蝇的荧光翅（A）对暗色翅（a）为显性，位于常染色体上，AA个体在胚胎期不能正常发育，即纯合致死，科学家发现了另—个纯合致死基因一红眼基因（也位于常染色体上），红眼（B）对白眼（b）为显性。

①取荧光翅个体为亲本，杂交产生F1，F1随机交配产生的F2中，荧光翅个体占F2_________。

②为探究两对等位基因在染色体上的位置，某实验小组用荧光翅白眼果蝇与暗色翅红眼果蝇作为亲本杂交得F1。现请从F1代中选择适当的材料设计实验。写出实验设计思路和预期结果及结论_________ 。

Answer 1

【答案】碱基序列不同 不能，因为节律基因和红眼白眼基因都在X染色体上（或在一对同源染色体上） l/2 方案一：

实验思路：选择F1中荧光翅红眼个体雌雄交配。观察并统计子代的表现型及比例。

预期结果和结论：a．若后代全为荧光翅红眼，则说明两对基因位于一对同源染色体上。

b．若后代表型及比例为荧光翅红眼：荧光翅白眼：暗色翅红眼：眼暗色翅白眼=4∶2∶2∶1，则说明两对基因分别位于两对同源染色体上。

放案二：

实验思路：选择F1中荧光翅红眼个体与眼暗色翅白眼异性个体测交，观察并统计子代的表现型及比例。

预期结果和结论：a．若后代荧光翅白眼：暗色翅红眼=1∶1，则说明两对基因位于一对同源染色体上。

b．若后代表型及比例为荧光翅红眼：荧光翅白眼：暗色翅红：眼暗色翅白眼=1∶1∶1∶1，则说明两对基因分别位于两对同源染色体上。

【解析】

1.基因是由遗传效应的DNA片段。

2.基因的自由组合定律是指两对或两对以上的染色体上的控制生物相对性状的遗传规律，其实质是等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。

（1）①由于基因是有遗传效应的DNA片段，所以不同基因的根本区别是碱基序列不同。

②羽化节律性状和红眼白眼性状都位于X染色体上，不遵循自由组合定律，所以不能用这两种性状研究自由组合定律。

（2）①据题意分析可知，由于AA显性纯合致死，亲本荧光翅个体基因型为Aa；则杂交产生F1个体基因型2/3Aa、1/3aa，其中A占1/3，a占2/3，随机交配后产生的F2中，除去致死的AA，Aa∶aa=4/9∶4/9=1∶1，即荧光翅个体占1/2。

②这两对基因都在常染色体上，所以有两种情况：一是位于一对同源染色体上，二是在不同的染色体上遵循分离定律，考虑到AA纯合致死，所以可以选择如下方案：

方案一、实验思路：选择F1中荧光翅红眼（AaBb）个体雌雄交配。观察并统计子代的表现型及比例。

预期结果和结论：

a、若后代全为荧光翅红眼，则说明两对基因位于一对同源染色体上。

b、若后代表型及比例为荧光翅红眼：荧光翅白眼：暗色翅红眼：眼暗色翅白眼=4∶2∶2∶1，则说明两对基因分别位于两对同源染色体上。

放案二：

实验思路：选择F1中荧光翅红眼（AaBb）个体与眼暗色翅白眼（aabb）异性个体测交，观察并统计子代的表现型及比例。

预期结果和结论：

a、若后代荧光翅白眼∶暗色翅红眼=1∶1，则说明两对基因位于一对同源染色体上。

b、若后代表型及比例为荧光翅红眼∶荧光翅白眼∶暗色翅红∶眼暗色翅白眼=1∶1∶1∶1，则说明两对基因分别位于两对同源染色体上。