Question

11．果蠅的灰體（E）對黑檀體（e）為顯性，回答有關(guān)問題：
（1）在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下，一個由純合果蠅組成的大種群個體間自由交配得到F₁，F(xiàn)₁中灰體果蠅8400只，黑檀體果蠅1600只．F₁中e的基因頻率為40%，Ee的基因型頻率為48%．親代群體中灰體果蠅的百分比為60%．
（2）灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交，在后代群體中出現(xiàn)了一只黑檀體果蠅．出現(xiàn)該黑檀體果蠅的原因可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失．若用該黑檀體果蠅與基因型為EE的果蠅雜交，獲得F₁；F₁自由交配，觀察、統(tǒng)計F₂表現(xiàn)型及比例．如果F₂表現(xiàn)型及比例為灰體：黑檀體=3：1，則為基因突變；如果F₂表現(xiàn)型及比例為灰體：黑檀體=4：1，則為染色體片段缺失．（注：一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各型配子活力相同）
（3）若該黑檀體果蠅是基因突變導(dǎo)致的，該基因突變前的部分序列（含起始密碼信息）如圖所示．（注：起始密碼子為AUG，終止密碼子為UAA，UAG或UGA）

如圖所示的基因片段在轉(zhuǎn)錄時，以乙鏈為模板合成mRNA；若“↑”所指堿基對缺失，該基因控制合成的肽鏈含5個氨基酸．

Answer 1

分析 1、遺傳平衡定律的內(nèi)容：哈迪-溫伯格定律也稱遺傳平衡定律，其主要內(nèi)容是指：在理想狀態(tài)下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在遺傳中是穩(wěn)定不變的，即保持著基因平衡．該理想狀態(tài)要滿足5個條件：①種群足夠大；②種群中個體間可以隨機(jī)交配；③沒有突變發(fā)生；④沒有新基因加入；⑤沒有自然選擇．此時各基因頻率和各基因型頻率存在如下等式關(guān)系并且保持不變：當(dāng)?shù)任换�因只有一對（Aa）時，設(shè)基因A的頻率為 p，基因a的頻率為q，則A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p²+2pq+q²=1．
2、出現(xiàn)該黑檀體果蠅的原因如果是親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變，則此黑檀體果蠅的基因型為ee，與EE交配，子一代的基因型是Ee，子一代自由交配，后代基因型及比例是EE：Ee：ee=1：2：1，其中EE和Ee為灰體，ee為黑檀體；如果染色體片段缺失，黑檀體果蠅的基因型為eo，與EE交配，子一代的基因型是EO、Ee，產(chǎn)生的配子的基因型及比例是E：e：O=2：1：1，自由交配后代的基因型及比例是：EE：Ee：EO：eO：ee：OO=4：4：4：2：1：1，其中OO致死，EE、Ee、EO表現(xiàn)為灰體，eO、ee表現(xiàn)為黑檀體．
3、解答該題先由起始密碼子找出轉(zhuǎn)錄出起始密碼子的DNA上的堿基序列，判斷出模板鏈；解決堿基對缺失后肽鏈中的氨基酸數(shù)時，先寫出堿基對缺失后轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的堿基序列，在mRNA中找出起始密碼子、終止密碼子，然后計算翻譯形成的肽鏈的氨基酸數(shù)，注意起始密碼子編碼氨基酸，終止密碼子不編碼氨基酸．

解答 解：（1）該種群符合遺傳平衡定律的使用條件，且該種群中，F(xiàn)₁中黑檀體果蠅基因型比例ee=1600÷（1600+8400）×100%=16%，因此e的基因頻率是40%，E的基因頻率是1-40%=60%，Ee的基因型頻率為2×40%×60%=48%；由于親代果蠅是純合體，基因頻率是A=60%，a40%，因此親代群體中灰體果蠅的百分比為60%．
（2）由題意知，出現(xiàn)該黑檀體果蠅的原因如果是親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變，則此黑檀體果蠅的基因型為ee，如果是染色體片段缺失，黑檀體果蠅的基因型為eO．
用該黑檀體果蠅與基因型為EE的果蠅雜交，獲得F₁；F₁自由交配，觀察、統(tǒng)計F₂表現(xiàn)型及比例．
如果F₂表現(xiàn)型及比例為灰體：黑檀體=3：1，則為基因突變；如果F₂表現(xiàn)型及比例為灰體：黑檀體=4：1，則為染色體片段缺失．
（3）由題意知，起始密碼子是AUG，模板鏈對應(yīng)的堿基序列是TAC，“TAC”在乙鏈上，因此轉(zhuǎn)錄是以乙鏈為模板進(jìn)行的；若“↑”所指堿基對缺失，則轉(zhuǎn)錄形成的mRNA鏈上的堿基序列是GCG GCG AUG GGA AUC UCA AUG UGA CAC UG其中 AUG 是起始密碼子，UGA是終止密碼子，因此該基因控制合成的肽鏈含5個氨基酸．
故答案為：
（1）40%    48%    60%
（2）灰體：黑檀體=3：1  灰體：黑檀體=4：1 
（3）乙     5

點評 本題考查基因分離定律的實質(zhì)及應(yīng)用，要求考生掌握基因分離定律的實質(zhì)；能設(shè)計簡單的遺傳實驗進(jìn)行驗證，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．