Question

自摩尔根以果蝇为实验材料对基因与染色体的关系获得重大发现而荣获诺贝尔奖后，果蝇被广泛应用于遗传学研究的各个方面．
（1）用¹⁵N对果蝇精原细胞的一个染色体上的DNA进行标记，正常情况下，n个这样的精原细胞减数分裂形成的精子中，含¹⁵N的精子数为

 

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（2）在正常情况下，果蝇的长翅和残翅是一对相对性状，但残翅果蝇的数量不到长翅果蝇的5%，请用现代生物进化理论简要分析原因

 

（3）现有纯合长翅与残翅果蝇若干，请你设计实验确定那种性状是显性性状，并简要写出你的设计思路及判定结果．

 

（4）大部分果蝇身体呈褐色（A），具有纯合隐形基因的个体（aa）呈黄色．但是，即使是纯合的褐色（AA）品系，如果用含有银盐的饲料，长成的成体也为黄色．这就是“表型模拟”，是由环境造成的勒斯与某种极影型所产生的表现型．现有一只黄色果蝇，你如何判断它是否属于纯合隐性个体（aa）？
①方法步骤：

 

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②结果预测：

 

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Answer 1

考点：精子的形成过程,DNA分子的复制,性状的显、隐性关系及基因型、表现型,现代生物进化理论的主要内容

专题：

分析：本题是对精子形成过程、DNA复制的特点、减数分裂、现代生物进化理论、显隐性性状的判断，基因和性状的关系的综合性考查，梳理相关知识点，然后结合问题要求进行解答．

解答： 解：（1）据题意和减数分裂过程分析，复制前的同源染色体有两个DNA，一个DNA分子用¹⁵N标记，复制后同源染色体中的两条染色体中有一条是含¹⁵N（这条染色体的两条单体中的2个DNA，每个DNA的一条链是¹⁵N，还有一条是¹⁴N），减I的时候同源染色体分开，导致两个次级精母细胞一个有一个没有，最后4个精子就2个有¹⁵N，2个没有；所以在正常情况下n个这样的精原细胞减数分裂形成的4个精子中，含¹⁵N的精子数为2n个．
（2）在正常情况下，果蝇的长翅和残翅是一对相对性状，但残翅果蝇的数量不到长翅果蝇的5%，用现代生物进化理论解释为由于残翅性状不利于果蝇生存，在自然选择的作用下，残翅基因的频率较低，因而残翅果蝇数量较少．
（3）让纯合长翅与残翅果蝇杂交，若子代全是长翅果蝇，则长翅是显性性状；若子代全是残翅果蝇，则残翅是显性性状．
（4）①该实验的目的是判断一只黄色果蝇是否属于“表型模拟”，如果是表型模拟，该果蝇的基因型为A_，如不是表型模拟，该果蝇的基因型为aa，因此可以用该果蝇和
正常黄色果蝇aa交配，观察后代体色进行判断，具有方法是：第一，用该未知基因型黄色果蝇与正常黄色果蝇aa交配；第二，将这些卵孵化出的幼虫用不含有银盐的饲料饲养，其它条件均为适宜条件；第三，待幼虫羽化成成虫后，观察其颜色．
②预期结果与结论：如果该果蝇为“表型模写”，基因型为A_，后代中会出现褐色果蝇；如果该果蝇不是“表型模写”，基因型为aa，后代中应该全是黄色果蝇．
故答案为：
（1）2n  
（2）由于残翅性状不利于果蝇生存，在自然选择的作用下，残翅基因的频率较低，因而残翅果蝇数量较少
（3）让纯合长翅与残翅果蝇杂交，若子代全是长翅果蝇，则长翅是显性性状；若子代全是残翅果蝇，则残翅是显性性状
（4）①方法步骤：
第一，用该未知基因型黄色果蝇与正常黄色果蝇aa交配
第二，将这些卵孵化出的幼虫用不含有银盐的饲料饲养，其它条件均为适宜条件
第三，待幼虫羽化成成虫后，观察其颜色
②结果预测：
如果后代中出现了褐色果蝇，则说明所检测的果蝇为“表型模写”，如果后代全为黄色，则说明所测黄色果蝇的基因型是aa，而不是“表型模写”

点评：本题考查的是精子形成过程、DNA复制的特点、减数分裂、现代生物进化理论、显隐性性状的判断，基因和性状的关系等相关知识，意在考查考生的分析能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断．