野生型果蝇眼睛发育完全且为纯合体,研究者发现了5个隐性突变体(①~⑤),每个隐性突变只涉及1个基因,这些突变都能使果蝇的眼睛表现为发育不全。利用①~⑤进行互补杂交测验,结果见下表(W表示后代眼睛发育完全,其余表示后代眼睛发育不全)。请回答下列有关问题。
♂ ♀ | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
① | W | W | W | ||
② | W | W | W | ||
③ | W | W | W | ||
④ | W | W | W | W | |
⑤ | W | W | W |
(1)以上关于果蝇的眼睛发育情况说明基因与性状的关系是 。
(2)在互补杂交测验中,两个隐性突变若表现出互补效应,则证明这两个突变基因是不同基因突变而来;若不能表现出互补效应,则证明这两个突变基因是同一基因突变而来。据此推测,5个隐性突变体是由 个基因突变而来,其中①和 发生突变的基因相同。
(3)果蝇2号染色体上存在两对等位基因A/a和B/b,且A与b基因纯合时均会导致果蝇胚胎致死。研究人员由此构建一种果蝇的双平衡致死系,基因位置如图所示。双平衡致死系果蝇可用于基因的定位,现有各种突变体非致死系果蝇(不含致死基因)和野生型双平衡致死系果蝇,请从中选择果蝇设计杂交实验,判断突变体②的突变基因是否位于2号染色体上 (不考虑互换,写出实验思路和结果结论)。
(4)研究发现减数分裂时A/a、B/b两对等位基因会发生重组,其中AB配子所占的比例为40%,则双平衡致死系的雌雄果蝇杂交后代中有 种基因型,其中AaBb基因型所占的比例为 。
参考答案:
1.(1)一个性状可以受多个基因的影响
(2) 3/三 ③
(3)在突变体①选择双平衡致死系果蝇与野生型非致死系果蝇杂交,F1中雌雄果蝇自由交配,若F2果蝇野生型:突变型=6:1,则突变基因位于2号染色体上,若F2果蝇野生型:突变型=3:1,则突变基因位于其他染色体上
(4) 4/四 2/3
【分析】基因突变是指DNA中碱基对的增添、缺失或替换,从而导致基因结构的改变。5个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因向不同方向突变而形成的等位基因,此时这些基因的遗传遵循基因的分离定律;也可能由不同的基因经过突变形成的,此时这些基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
【详解】(1)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、替换或缺失引起的,能够产生新基因,故从分子水平上分析,果蝇眼睛发育出现突变体的根本原因是基因突变;分析表格可知,上述果蝇眼睛的突变至少涉及5对等位基因,故以上关于果蝇的眼睛发育情况,说明基因与性状的关系是一个性状可以受多个基因的影响。
(2) 杂交组合①与③子代为眼睛发育不全,说明同一基因突变而来,②与⑤子代为眼睛发育不全,说明两者为同一基因突变而来,④与①、②、③、⑤杂交的子代均为野生型,说明④为第三种突变类型,即5个隐性突变体是由3个基因突变而来;据表可知,其中①和③杂交后子代都是眼睛发育不全,说明两者发生突变的基因相同。
(3)分析题意,本实验目的是判断突变体①的突变基因是否位于2号染色体上,设突变基因是D/d,故可在突变体①选择双平衡致死系果蝇(AaBbdd)与野生型非致死系果蝇(aaBBDD)杂交,让F1中雌雄果蝇(AaBBDd、aaBbDd)自由交配,观察并统计子代表现型及比例:若突变基因位于2号染色体上,则三对基因连锁,即ABd连锁,aBD连锁,由于AA或bb均可致死,则F2果蝇野生型:突变型=6:1;若突变基因位于其它染色体上,则AB与ab和D、d之间自由组合,F2果蝇野生型:突变型=3:1。
辨析:网络上答案基本上都是上面这样的,我的理解是,因为题干中多处提示是每种突变只是一个基因改变,那么野生型非致死系果蝇基因型应该是(aaBBDd),如果是上面的情况(aaBBDD),那么只突变一个基因是不会显示出隐性性状的。那么,后续描述则应该是让F1中雌雄果蝇(AaBBdd、AaBBDd、aaBbdd、aaBbDd)自由交配(这里可以直接使用亲代4种配子,因为题中交待不考虑互换,且F1中无死亡现象),观察并统计子代表现型及比例:若突变基因位于2号染色体上,则三对基因连锁,即ABd连锁,abd连锁,aBD连锁,aBd连锁,由于AA或bb均可致死,则F2果蝇野生型:突变型=1:1;若突变基因位于其它染色体上,亲代为dd和Dd,则AB与ab和D、d之间自由组合,F1中基因型为dd和Dd,配子d=3/4,D=1/4,F2果蝇野生型:突变型=7:9。
(4)分析题意,AB连锁,ab连锁,正常情况下,子代的AB∶ab=1∶1,若数分裂时A/a、B/b两对等位基因会发生重组,其中AB配子所占的比例为40%,说明其在减数分裂时发生互换,则双平衡致死系的雌雄果蝇产生的配子及基因型为AB:ab:Ab:aB=4:4:1:1,由于AA和bb致死,故杂交后代的基因型有2×2=4种。杂交后代致死个体AA为4/10×4/10+1/10×1/10+2×4/10×1/10=25/100,bb为4/10×4/10+1/10×1/10+2×4/10×1/10=25/100,减去重复的AAbb为1/100,总的致死为占49/100,AaBb占34/100,故后代中AaBb基因型所占的比例是34/51=2/3。