Question

【題目】果蠅是很好的遺傳學實驗材料，某小組以果蠅為材料進行了下列相關實驗。

（1）如果將孵化后4—7d的長翅果蠅幼蟲放在35-37℃環境下（正常培養溫度為25℃）處理6-24h，結果培養出的成蟲中出現了一定數量雌雄皆有的殘翅果蠅，這些殘翅果蠅在正常環境溫度下產生的后代仍然是長翅果蠅，此現象說明______________________________。

（2）實驗小組在對果蠅體細胞中的染色體和基因進行研究時，繪制出下圖所示圖像，有關說法正確的是_________（填寫字母序號）

A．此果蠅體內除精子外，其余細胞內均含有兩個染色體組

B．位于X染色體上的基因均能在Y染色體上找到相應的等位基因

C．若此果蠅一個精原細胞減數分裂產生了一個DX的精子，則另外三個精子的基因型為DY，dX，dY

D．果蠅的一個染色體組含有的染色體是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y

（3）已知果蠅中灰身與黑身、截剛毛與正常剛毛、對CO2敏感與對CO2有抗性為三對相對性狀，其中控制正常剛毛和截剛毛的基因位于X和Y染色體上，現選取果蠅的兩個純系品種進行兩組雜交，其雜交方式及結果如下：

雜交一： P：♀黑身、截剛毛 ♂灰身、正常剛毛 對CO2敏感 × 對CO2有抗性 F1 灰身、正常剛毛、對CO2敏感

雜交二： P：♀灰身、正常剛毛 ♂黑身、截剛毛 對CO2有抗性 × 對CO2敏感 F1 灰身、正常剛毛、對CO2有抗性

根據以上實驗結果分析回答：

對CO2有抗性的性狀其遺傳方式屬于_________遺傳。研究發現，果蠅對CO2有抗性產生的根本原因是控制對CO2敏感的基因上有一個堿基被替換，從而使相應蛋白質的第151位絲氨酸被脯氨酸替代，已知絲氨酸的密碼子是UCU、UCC、UCA、UCG、AGU、AGC，脯氨酸的密碼子是CCU、CCC、CCA、CCG，由此推測DNA模板鏈上決定第151號位氨基酸的有關堿基_________被____________替換。

（4）基因突變大多數對生物有害，甚至導致死亡。在做果蠅實驗時發現1只由于單基因突變從而表現突變性狀的雌蠅（簡稱為突變型），讓這只雌蠅與1只野生型的雄蠅進行交配（Y染色體上無相關基因），F1中野生型與突變型之比為2：1，且雌雄個體之比也為2：1。請你用遺傳圖解對這個現象進行解釋并作說明___________（相關基因用R、r表示，要求寫出親代的基因型、表現型以及子代所有的基因型和表現型。）

Answer 1

【答案】表現型是基因型與環境共同作用的結果 D 細胞質 A G

【解析】

本題考查的知識點主要是伴性遺傳在實踐中的應用、基因的自由組合定律及其應用。由題意可知控制正常剛毛和截剛毛的基因位于X和Y染色體上，X染色體上的基因控制的性狀在在后代中出現的情況是和性別相聯系的。對CO2敏感與對CO2有抗性總與母本相一致，表現為細胞質遺傳。

（1）如果將孵化后4-7天的長翅果蠅幼蟲放在35-37℃環境下，正常溫度為25℃處理，結果培育出的成蟲出現了一定數量的殘翅，雌雄皆有，這些果蠅在正常溫度下產生的后代仍然是長翅，這說明表現型是基因與環境共同作用的結果。

（2）A、由圖分析可知該果蠅是雄果蠅，此果蠅體內除精子外，次級精母細胞的前期和中期也只有1個染色體組，還有體細胞有絲分裂后期的細胞有4個染色體組，所以A錯誤；

B、由于Y染色體與X染色體有同源區和非同源區，所以位于X染色體上的基因不一定能在Y染色體上找到相應的等位基因，B錯誤；

C、若此果蠅一個精原細胞減數分裂產生了一個DX的精子，則另外三個精子的基因型為DX、dY、dY，所以C錯誤；

D、果蠅的一個染色體組含有的染色體是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，D正確。

（3）雜交實驗一母本是對CO2敏感，則子代全部對CO2敏感，雜交實驗二母本是對CO2有抗性，則子代全部對CO2有抗性，兩個實驗子代都表現出與母本相同的性狀，而與父本不同，所以對CO2有抗性的性狀其遺傳方式屬于細胞質遺傳。已知絲氨酸的密碼子是UCU、UCC、UCA、UCG、AGU、AGC，脯氨酸的密碼子是CCU、CCC、CCA、CCG，而突變體蛋白質的第151位絲氨酸被脯氨酸替代，由此推測DNA模板鏈上決定第151號位氨基酸的有關堿基A被G替換。

（4）由于Y染色體上無相關基因，且F1中野生型與突變型之比為2∶1，且雌雄個體之比也為2∶1，說明雄性有一半死亡，與性別相關聯，所以突變基因在X染色體上，為顯性突變，突變雌性的基因型為XRXr，野生型雄性的基因型為XrY。由于XRY個體死亡，后代中雌：雄=2∶1，野生型：突變型=2∶1，遺傳圖解如下圖所示：