Question

17．請(qǐng)回答下列有關(guān)遺傳問題：
（1）研究發(fā)現(xiàn)，某果蠅中，與正常酶1比較，失去活性的酶1氨基酸序列有兩個(gè)突變位點(diǎn)，如下圖：

注：字母代表氨基酸，數(shù)字表示氨基酸位置，箭頭表示突變的位點(diǎn)．
據(jù)圖推測(cè)，酶1氨基酸序列a、b兩處的突變都是控制酶1合成的基因發(fā)生突變的結(jié)果，a處和b處分別是發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添或缺失導(dǎo)致的．進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，失活酶1的相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于正常酶1，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是基因突變導(dǎo)致翻譯過程提前終止．
（2）果蠅的眼色遺傳中，要產(chǎn)生色素必須含有位于常染色體上的基因 A，且位于X染色體上的基因B和b分別會(huì)使眼色呈紫色和紅色（紫色對(duì)紅色為顯性）．果蠅不能產(chǎn)生色素時(shí)眼色為白色．現(xiàn)將純合白眼雄果蠅和純合紅眼雌果蠅雜交，后代中有紫色個(gè)體．請(qǐng)回答下列問題：
①F₁中雌果蠅的基因型及雄果蠅的表現(xiàn)型分別為AaX^BX^b、紫眼．讓F₁雌雄個(gè)體相互交配得到F₂，F(xiàn)₂中紫眼：紅眼：白眼比例為9：3：4．F₂代中紅眼個(gè)體的基因型有2種．
②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，從親本或 F₁中選用個(gè)體以探究 F₂ 中白眼雌蠅的基因型：
第一步：讓白眼雌蠅與基因型為AaX^bY的雄蠅交配；
第二步：觀察并統(tǒng)計(jì)后代的表現(xiàn)型．預(yù)期結(jié)果和結(jié)論之一是如果子代紫眼：紅眼：白眼比例為1：1：2（或有紫眼出現(xiàn)），則F₂中白眼雌蠅的基因型為aaX^BX^b．
③請(qǐng)寫出②過程（以F₂中白眼雌蠅的基因型為aaX^BX^b為例）的遺傳圖解（配子不作要求）．

Answer 1

分析 圖1中①處突變沒有引起其后的氨基酸序列發(fā)生改變，突變應(yīng)為堿基對(duì)的替換，②處突變使得其后的氨基酸序列也發(fā)生了改變，突變?yōu)閴A基對(duì)的增添或缺失．
果蠅產(chǎn)生色素必須有顯性基因A（位于常染色體上），而位于X染色體上的顯性基因B 使得色素呈紫色，該基因?yàn)殡[性時(shí)眼色為紅色．果蠅不能產(chǎn)生色素時(shí)眼色為白色，則可以確定相關(guān)基因型：A_X^B_（紫色）、aa__（白色）、A_X^bX^b或A_X^bY（紅色）．

解答 解：（1）據(jù)圖分析，a處基因突變只導(dǎo)致一個(gè)氨基酸改變，這種突變可能是堿基對(duì)的替換，而b處突變導(dǎo)致b處及其后肽鏈上所有氨基酸都發(fā)生變化，可能是堿基對(duì)的增添或缺失．失活酶1的相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于正常酶1，說明其肽鏈比正常的要短，可能為翻譯提前終止．
（2）①據(jù)題意可知，果蠅的表現(xiàn)型有三種：紫色（A_X^B_）、紅色（A_X^bX^b、A_X^bY）、白色（aa_ _）．提供的純合親本白眼雄果蠅和紅眼雌果蠅基因型可分別用aaX^bY和AAX^BX^B表示．F₁的基因型為AaX^BX^b、AaX^BY，讓F₁雌雄個(gè)體相互交配得到F₂，根據(jù)分離定律，F(xiàn)₂中A_：aa=3：1，X^B_：X^b_=3：1．故F₂中紫色（A_X^B_）=$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$、紅色（A_X^bY）=$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{3}{16}$、白色（aa_ _）=$\frac{1}{4}$．故F₂中紫眼：紅眼：白眼比例為 9：3：4．F₂代中紅眼個(gè)體的基因型有2種，AAX^bY、AaX^bY．
②讓白眼雌蠅與基因型為 AaX^bY 的雄蠅交配，如果子代中有紫眼出現(xiàn)，則說明親代含有X^B基因，故 F₂中白眼雌蠅的基因型為aaX^BX^b．
③遺傳系譜圖見答案．
故答案為：
（1）替換        增添或缺失      提前終止
（2）①AaX^BX^b、紫眼           9：3：4     2
②AaX^bY     紫眼：紅眼：白眼比例為 1：1：2（或有紫眼出現(xiàn)）
③如圖：

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伴性遺傳的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的分析能力、理解能力和應(yīng)用能力，具有一定的難度．考生要能夠識(shí)記并區(qū)分細(xì)胞質(zhì)遺傳和細(xì)胞核遺傳的遺傳特點(diǎn)；能夠利用基因的自由組合定律進(jìn)行解題；并能夠設(shè)計(jì)一定的雜交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)假設(shè)．