Question

7．果蠅的棒眼基因（B）和正常眼基因（b），只位于X染色體上．研究人員構(gòu)建了一個(gè)棒眼雌果蠅品系X_s^BX^b，其細(xì)胞中的一條X染色體上攜帶隱性致死基因s，且該基因與棒眼基因B始終連鎖在一起（如圖甲所示），s在純合（X_s^BX_s^B、X_s^BY）時(shí)能使胚胎致死．圖乙是某雄果蠅細(xì)胞分裂某一時(shí)期的圖象．
（1）研究果蠅基因組應(yīng)測定5條染色體上的DNA序列．
（2）圖乙細(xì)胞的名稱是次級精母細(xì)胞，其染色體與核DNA數(shù)目的比值為1：2．正常情況下，此果蠅體細(xì)胞中含有X染色體數(shù)目最多為4條．
（3）如果圖乙中3上的基因是X^B，4上基因是X^b，其原因是基因突變，B與b基因不同的本質(zhì)是它們的堿基對（脫氧核苷酸）排列順序不同．基因B是基因b中一個(gè)堿基對發(fā)生替換產(chǎn)生的，突變導(dǎo)致合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸（密碼子有AUU、AUC、AUA）變成蘇氨酸（密碼子有ACU、AC，C、ACA、ACG），則該基因的這個(gè)堿基對替換情況是A∥T替換為G∥C．
（4）若棒眼雌果蠅（X_s^B X^b）與野生正常眼雄果蠅（X^bY）雜交，F(xiàn)₁果蠅的表現(xiàn)型有3種，分別是正常眼雌果蠅、正常眼雄果蠅和棒眼雌果蠅．F₁雌雄果蠅自由交配，F(xiàn)₂中B基因的頻率為$\frac{1}{11}$ （用分?jǐn)?shù)形式作答）．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖乙中含有4條染色體，不含同源染色體，且都排列在細(xì)胞中央，說明細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期，屬于次級精母細(xì)胞．

解答 解：（1）對于有性別之分的生物，測基因組時(shí)需要測同源染色體中的各一條和兩條異型的性染色體，即果蠅需要測5條即3+XY染色體上的DNA序列．
（2）圖乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期，為雄果蠅細(xì)胞分裂某一時(shí)期的圖象，所以是次級精母細(xì)胞；此時(shí)著絲點(diǎn)沒有分裂，每條染色體含2個(gè)染色單體，所以其染色體與核DNA數(shù)目的比值為1：2．正常果蠅體細(xì)胞中，如果是雌果蠅體細(xì)胞有絲分裂后期，則含有X染色體數(shù)目為4條．
（3）圖乙中3和4是復(fù)制關(guān)系，如果3上的基因是X^B，4上基因是X^b，而雄果蠅細(xì)胞中只有一條X染色體，所以其原因是復(fù)制過程中發(fā)生了基因突變，B與b基因不同的本質(zhì)是它們的堿基對（脫氧核苷酸）排列順序不同．
（4）異亮氨酸對應(yīng)的密碼子與蘇氨酸對應(yīng)的密碼子中一個(gè)不同堿基是第2個(gè)堿基，由U變?yōu)镃，則模板基因中堿基替換情況是A∥T替換成G∥C．
（5）由于s在純合（X^sBX^sB、X^sBY）時(shí)能使胚胎致死，所以棒眼雌果蠅（X^sBX^b）與野生正常眼雄果蠅（X^bY）雜交，F(xiàn)₁果蠅的表現(xiàn)型為正常眼雌果蠅（X^bX^b）、正常眼雄果蠅（X^bY）和棒眼雌果蠅（X^sBX^b）．F₁雌雄果蠅自由交配，雌配子為X^b：X^sB=3：1，雄配子為X^b：Y=1：1，所以子代中3X^bX^b：X^sBX^b：3X^bY：X^sBY（致死）．可求出子代中B基因的頻率為$\frac{1}{11}$．
故答案為：
（1）5
（2）次級精母細(xì)胞   1：2    4
（3）基因突變 堿基對（脫氧核苷酸）排列順序 
（4）A∥T替換為G∥C 
（5）棒眼雌果蠅   $\frac{1}{11}$

點(diǎn)評 本題考查伴X遺傳、轉(zhuǎn)錄和翻譯、脫氧核苷酸序列與遺傳信息的關(guān)系的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．