Question

17．研究人员发现，M和P两个品系果蝇杂交过程出现一种不育现象，子代性腺发生退化，无法产生正常配子，此现象与P品系特有的P因子（一段可转移的DNA ）有关．用两个品系的果蝇进行实验，结果如下表．

组别	1	2	3	4
亲本组合	P♂×P♀	M♂×M♀	M♂×P♀	P♂×M♀
子代配子正常率	100%	100%	100%	0%

（1）由实验结果可知，这种子代不育现象仅在M作母本，P作父本时出现，据此判断不育现象的发生除了P因子外，还有M品系的细胞质成分有关．由此分析，1组和2组子代能正常产生配子的原因是1组没有M品系的细胞质成分，2组没有P因子（或“1组、2组不同时存在P因子和M品系细胞质成分”）．
（2）研究发现，P因子可以从染色体的一个位置转移到相同或不同染色体的其他位置上，会导致被插入基因发生基因突变，进而导致不育现象．体细胞阶段，P因子能表达出抑制P因子转移的阻遏蛋白，在细胞质中大量积累．受精后，P品系卵细胞中积累大量阻遏蛋白抑制P因子的转移，因此第3组子代能正常产生配子； P品系精子只提供P因子（或“细胞核”），因此第4组子代不能正常产生配子．
（3）进一步研究发现，在生殖细胞阶段，P因子能表达出P因子转移所需的转移酶．这种转移酶总长度大于阻遏蛋白，并且前面$\frac{2}{3}$左右的氨基酸序列与阻遏蛋白完全相同．科研人员推测，出现这种现象的原因可能是P 因子（在体细胞或生殖细胞阶段）可以转录形成不同的mRNA，翻译形成阻遏蛋白或转移酶．
（4）雄果蝇减数分裂时同源染色体不会发生交叉互换，但是将P 因子导入到雄果蝇染色体上，可以引起P 因子处发生交叉互换．若如图所示基因型的雄果蝇进行测交，测交后代中aabb 基因型的个体所占比例为n，则该雄果蝇产生的重组配子所占比例为1-2n．

Answer 1

分析 据题意可知，M和P两个品系果蝇杂交过程出现一种不育现象，此现象与P品系特有的P因子（一段可转移的DNA ）有关．而据实验结果可知，1、2、3组均正常，而4组出现不育．故说明这种子代不育现象仅在“M作母本，P作父本”这一组出现，推测“P父本细胞核中的P 因子”和“M母本细胞质中的成分”两个条件同时存在，才会出现子代不育现象．第1 组父本母本都是P，没有“M 母本细胞质中的成分”，第2组父本母本都是M，没有“P父本细胞核中的P因子”，因此，这两组都不出现子代不育现象．

解答 解：（1）观察题中4组杂交结果可知，这种子代不育现象仅在“M作母本，P作父本”这一组出现，推测“P父本细胞核中的P 因子”和“M母本细胞质中的成分”两个条件同时存在，才会出现子代不育现象．第1 组父本母本都是P，没有“M 母本细胞质中的成分”，第2组父本母本都是M，没有“P父本细胞核中的P因子”，因此，这两组都不出现子代不育现象．
（2）某基因被P因子的DNA 片段插入使其序列改变，属于基因突变，这是导致不育现象的原因．依据题目信息P品系卵细胞质中有阻遏蛋白，能抑制P 因子的转移，所以，P作母本时，其卵细胞中不会出现因P 因子的DNA片段转移导致的基因突变，所以不会出现子代不育，因此第3组（M♂×P♀）子代正常．若P 作父本，则其产生的精子几乎不含细胞质只含细胞核，所以只提供了P因子，却没有抑制P因子转移的阻遏蛋白，因此，第4组子代不育．
（3）P因子转移酶和抑制P因子转移的阻遏蛋白都是P因子表达出的蛋白质，它们前左右的氨基酸序列相同，题中已告知两种蛋白分别在体细胞阶段、生殖细胞阶段表达，据此推测，P 因子在分别体细胞阶段、生殖细胞阶段可以转录形成不同的mRNA，翻译形成阻遏蛋白、转移酶．
（4）图中所示基因型的雄果蝇，若其减数分裂不发生交叉互换，则只能产生AB、ab 两种配子．导入P 因子后会引起其在产生配子时发生交叉互换，产生一定量的重组配子Ab、aB，即总共可产生4 种配子：AB 和ab 比例相同，Ab 和aB 比例相同．对其测交（见下表）产生aabb 后代的比例为n，即该雄蝇产生的ab 配子比例为n，易推理出重组配子（Ab 和aB）比例为1-2n．

故答案为：
（1）M作母本，P作父本　 M 　1组没有M 品系的细胞质成分，2组没有P 因子（或“1 组、2 组不同时存在P 因子和M 品系细胞质成分”）
（2）基因突变 抑制P因子的转移   P因子（或“细胞核”）
（3）氨基酸 （在体细胞或生殖细胞阶段）可以转录形成不同的mRNA，翻译形成阻遏蛋白或转移酶
（4）1-2n

点评 本题综合考查了遗传的基本规律及变异的相关知识，意在考查学生的理解和综合应用能力，试题难度中等．