果蝇遗传综合题

遗传综合题（2013/11/15）
100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视，如图是科学家对果蝇正常染色体上部分基因的测序结果，请据图回答。

（1）①果蝇的体细胞中含有个染色体组。

②右
图可知基因在染色体上的排列方式是。

③果蝇体内的图1染色体上所呈现的基因，不一定能
在后代中全部表达，主要原因是（至少写出两个）
④与图1相比，图2发生了。

图
1中朱红眼基因与深红眼基因是
关系（填等位基因或非等位基因），在形成配子时，这两个基因是否遵循基因的自由组合定律？并说明原因
（2）①将果蝇的一个体细胞放入15N标记的脱氧核苷酸培养液中，在第二次细胞分裂的中期，发现一条染色单体中只有一条脱氧核苷酸链有放射性，则其姐妹染色单体有条链含有放射性。

②将果蝇的一个体细胞的DNA用15N标记，放入无标记的脱氧核苷酸培养液中，在第二次细胞分裂的中期，发现一条染色单体中只有一条脱氧核苷酸链有放射性，则其姐妹染色单体有条链含有放射性。

③将果蝇的一个的精原细胞中的一个DNA分子用15N标记，正常情况下经减数分裂产生的四个精子中含15N标记的精子所占的比例是。

④将果蝇的一个精原细胞中一对同源染色体中的DNA用15N标记，正常情况下经减数分裂产生的四个精子中含15N的精子所占的比例是。

（3）摩尔根通过杂交试验发现控制果蝇颜色的基因（红眼A、白眼a）位于X染色体上，他的学生蒂更斯将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配时在子代个体中发现一只白眼雌果蝇，取其体细胞，在光学显微镜下观察，发现其性染色体组成为XXY，分析可知可能是由于亲代果蝇的细胞在减数第次分裂异常所致。

（4）已知果蝇中对CO2敏感与对CO2有抗性为一对相对性状。

研究发现，果蝇对CO2有抗性产生的根本原因是控制对CO2敏感的基因上有一个碱基被替换，从而使相应蛋白质的第151位丝氨酸被脯氨酸替代，已知丝氨酸的密码子是UCU、UCC、UCA、UCG、AGU、AGC，脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG，由此推测DNA模板链上决定第151号位氨基酸的有关碱基被替换。

（5）有人利用对CO2敏感的果蝇品系甲和耐受的果蝇品系乙做了以下两个实验。

实验一让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交，后代全为敏感型。

实验二将甲品系的卵细胞去核后，移入来自乙品系雌蝇的体细胞核，由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交，后代仍全为敏感型。

①此人设计实验二是为了验证
____________________________________________________________。

②若另设计一个杂交实验替代实验二，该杂交实验的亲本组合为________________________________。

（6）现有一野生果蝇种群，若该种群大约有107个个体，每个个体大约有104对基因。

请回答下列问题：
①果蝇的灰身和黑身为一对相对性状，由一对等位基因决定。

若控制体色的基因位于常染色体上，则
该自然果蝇种群中控制体色的基因型有种；如果控制体色的基因位于X染色体上，则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有种。

②灰身和黑身分别是由常染色体的基因B、b控制，现将纯种灰身果蝇和黑身果蝇杂交，产生的F1代雌雄果蝇随机交配，产生F2代，将F2代中所有黑身果蝇除去，让灰身果蝇自由交配，产生F3代，问F3代中灰身和黑身的比例是。

③该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的。

经观察，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生的原因，是在突变过程中产生了基因，通过有性生殖过程中的而产生了大量的可遗传的变异，其产生的方向是。

而自然选择的方向是。

④假定该种群中每个基因的突变率都是10-5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数是。

⑤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的5%，用现代生物进化理论简要分
析
⑥隔离是形成物种的必要条件，经过长期的隔离，常可达到隔离。

通
过对果蝇及其他生物的群体遗传学的研究，可得出生物进化的基本单位是，生物进化的实质在于
（7）基因型为BbX R Y的一个精原细胞产生的精细胞的基因型为
（8）实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇。

已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于第Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制。

现欲利用以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特点（说明：控制果蝇灰体和黑檀体的基因在常染色体上，所有果蝇均能正常繁殖存活）。

设计一套杂交方案，同时研究以下两个问题：
问题一：研究果蝇灰体、黑檀体是否由一对等位基因控制，并作出判断。

问题二：研究控制灰体、黑檀体的等位基因是否也位于第Ⅱ号同源染色体上，并作出判断。

①杂交方案：___________________________________________________________________________
②对问题一的推断及结论_________________________________________________________________
对问题二的推断及结论_________________________________________________________________ （9）已知果蝇的红眼（R）对白眼（r）为显性，基因R、r位于X染色体上，请设计一个实验，但从眼色性状便能鉴别雏蝇的雌雄。

_______________________________________________________________ （10）已知果蝇的长翅（B）对残翅（b）是显性。

现有甲乙两管果蝇，甲管全部为长翅果蝇，乙管既有长翅又有残翅果蝇，甲与乙可能是F1与亲本的关系，也可能是F1与F2的关系。

若用一代交配实验来鉴定两者的世代关系，请确定最佳交配方案。

（11）已知果蝇中，灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用A表示，隐性基因用a表示)；直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。

两只亲代果蝇杂交，子代中雌蝇表现型比例与雄蝇表现型
比例如图所示。

请回答：
控制直毛和分叉毛的基因位于_______上，判断的主要依据是______________________________。

(2)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本，请通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上? 说明推导过程。

（12）果蝇眼色受两对等位基因控制，其关系如下图所示。

利用猩红眼的纯合果蝇品系Ⅰ(不含基因B)和品系Ⅱ(不含基因A)进行如下杂交实验。

①图中关系体现了基因______________________________控制生物性状。

②基因A、B分别位于、染色体上，实验2中F1的基因型有。

③让实验l的F l互交，F2的表现型及比例为。

（13）若果蝇中B、b基因位于X染色体上，b是隐性可致死基因（导致隐性的受精卵不能发育，但X b的配子有活性）。

能否选择出雌雄果蝇使其杂交后代只有雌性？请做出判断，并根据亲代和子代的基因型情况说明理由。

（14）某兴趣小组饲养了一批醇和的长翅红眼果蝇幼虫，分装在10支试管中，准备放在25℃培养箱中培养（果蝇生长的最适温度），由于疏忽，其中有2支试管未放入培养箱，当时气温高达37°C,十天后观察发现,培养箱中的果蝇全为长翅,而未放入培养箱中的果蝇出现了残翅。

①残翅性状的出现在遗传学上称为_____________________。

你认为了现残翅的最可能的原因是
______________________________________________________________________________________。

②请设计实验证明你的推测。

（简要写出实验步骤，预期结果并得出结论）实验步骤：
a___________________________________________________________________________________；
b___________________________________________________________________________________；
c___________________________________________________________________________________ ；
预期结果与结论：____________________________________________________________________
参考答案：
（1）①2个；②线性排列；③基因的选择性表达；环境因素的影响；当出现杂合体时，隐性基因不表达④染色体结构变异（倒位）非等位基因不遵循，因为这两个基因在同一条染色体上
（2）① 2 ② 0 ③ 1/2 ④ 1
（3）卵原一或二
（4）A G
（5）①控制CO2的耐受型的基因位于细胞质中
②乙品系雌果蝇与甲品系雄果蝇杂交
（6）① 3 5 ② 8:1 ③基因库等位不定向定向④ 2×106 ⑤残翅性状不利于果蝇生存，在自然选择作用下，残翅基因频率很低，所以残翅果蝇数量少
⑥地理生殖种群种群基因频率的改变⑦
（7）BX R、bY或BY、bX R
（8）①长翅灰体与残翅黑檀体杂交产生F1代，F1代雌雄果蝇自由交配产生F2代
②如果F2出现性状分离，且性状分离比为3:1，说明符合基因的分离定律则灰体和黑檀体是由一对
等位基因控制，反之则不是；
如果F2出现四种表现型，且分离比为9:3:3:1, 说明符合基因的自由组合定律，则控制果蝇灰体和黑檀体的这对等位基因不是位于II号同源染色体上，反之则位于II好同源染色体
（9）白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
（10）乙管中长翅果蝇与残翅果蝇交配；若后全为长翅，说明乙是甲的亲本，若后代既有长翅又有残翅，说明甲是乙的亲本。

（11）X 直毛和分叉毛的遗传与性别有关，子代雄果蝇中有直毛和分叉毛，所以基因不可能位于Y染色体上，只能位于Y染色体上
（12）①通过控制酶的合成来控制代谢过程
②常 X AaX B X b、AaX b Y
③深红雌：猩红雌：深红雄：猩红雄：无色雄=6:2:3:4:1
（13）不能因为果蝇的雄性中只有X B Y个体，雌性中有X B X B和X B X b的个体。

雌性果蝇中的两种杂交组合中均会出现X B Y的个体
（14）①变异温度的变化影响果蝇的发育，果蝇的遗传物质没有发生改变（或温度的变化引起果蝇遗传物质的改变）
②利用高温下发育的雌雄残翅果蝇交配产卵
将卵放在25℃条件下培养
观察子代果蝇翅的性状表现
预期结果与结论：若子代全为长翅，说明残翅是由温度引起的不可遗传变异，果蝇的遗传物质
没有改变；若子代全为残翅或出现部分残翅，说明残翅是可遗传变异，温度的变化引起了遗传
物质的改变。