Question

【題目】果蠅體細(xì)胞的X染色體上有一區(qū)段編號為16A（其上有多個基因），Y染色體沒有該區(qū)段。野生型果蠅成蟲體細(xì)胞的X染色體都只有1個16A區(qū)段，表現(xiàn)為圓眼。有些果蠅體細(xì)胞中1條X染色體上有2個16A區(qū)段，這些果蠅眼睛窄小，表現(xiàn)為棒眼。此外有些果蠅體細(xì)胞中1條X染色體上有3個16A區(qū)段，眼睛非常窄小，表現(xiàn)為超棒眼。

（1）果蠅眼形狀的變異類型屬于__________。果蠅一條X染色體上16A區(qū)段_________，眼睛越窄小。

（2）研究人員培育出一種棒眼雌蠅，其X染色體上的剛毛、翅脈兩對基因及16A區(qū)段如圖1所示。此種棒眼雌蠅與叉毛合脈棒眼雄蠅雜交后產(chǎn)生大量子代，結(jié)果見下表

子代 性狀	棒眼				圓眼		超棒眼
	雌		雄		雄		雌
	野生、 野生	叉毛、 合脈	野生、 野生	叉毛、 合脈	叉毛、 野生	野生、 合脈	叉毛、 野生
數(shù)量	5413	3749	5218	4160	1	2	1

據(jù)雜交實驗結(jié)果分析，子代中出現(xiàn)圓眼和超棒眼雄蠅的原因是親本果蠅中的__________在減數(shù)分裂過程中發(fā)生__________，產(chǎn)生異常配子。請將該種親本果蠅可能形成的所有異常配子染色體圖畫在方框中__________。

（3）大量觀察發(fā)現(xiàn)，超棒眼雌蠅中不存在純合子和含有2個16A區(qū)段的雜合子，推測可能的原因是這兩種類型的果蠅不能成活。研究人員設(shè)計如下雜交實驗進(jìn)行驗證。選取多只超棒眼雌蠅與棒眼雄蠅雜交。若各組雜交后代性狀及比例為__________，則推測正確。

（4）果蠅為變態(tài)發(fā)育，幼蟲與成蟲各部分的形態(tài)結(jié)構(gòu)存在極大差異。為研究16A區(qū)段中的BarH基因表達(dá)的蛋白質(zhì)在果蠅成蟲眼形成過程中的作用。研究人員首先需要從野生型果蠅發(fā)育的不同階段提取RNA，用32P標(biāo)記的__________片段做探針進(jìn)行檢測，結(jié)果如圖2。再通過制備的特異性___________，檢測野生型和突變體果蠅__________期細(xì)胞的BarH蛋白質(zhì)的有無，然后進(jìn)行下一步的分析和研究。

Answer 1

【答案】染色體（結(jié)構(gòu)）變異 重復(fù)越多 母本 X染色體上的交換 棒眼雌蠅：野生雄蠅：超棒眼雄蠅=1:1:1 BarH基因 抗體 蛹

【解析】

1、染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異：

（1）染色體結(jié)構(gòu)的變異：指細(xì)胞內(nèi)一個或幾個染色體發(fā)生片段的缺失、增添、倒裝或移位等改變；

（2）染色體數(shù)目的變異：指細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目增添或缺失的改變。

2、基因的表達(dá)：

轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核內(nèi)，以DNA一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，合成RNA的過程。

翻譯：在細(xì)胞質(zhì)中，以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。

（1）通過題干信息可知，16A區(qū)段含有多個基因，果蠅一條X染色體上16A區(qū)段重復(fù)越多，眼睛越窄小；這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。

（2）棒眼雌蠅（X++Xffu）、叉毛合脈棒眼雄蠅（XffuY）每個X染色體上含有2個16A區(qū)段，棒眼雌蠅（X++Xffu）與叉毛合脈棒眼雄蠅（XffuY）雜交后產(chǎn)生大量子代，后代中出現(xiàn)圓眼雄蠅的X染色體上出現(xiàn)1個16A，超棒眼雄蠅的X染色體上出現(xiàn)3個16A，雄蠅的X染色體來自母本，故可推測子代中出現(xiàn)圓眼和超棒眼雄蠅的原因是親本果蠅中的母本在減數(shù)分裂過程中發(fā)生X染色體上的交換，產(chǎn)生異常配子，具體變化如圖：

（3）假如超棒眼雌蠅中不存在純合子和含有2個16A區(qū)段的雜合子，X3表示含有三個16A，同理X2表示含有二個16A、X1表示含有一個16A，則超棒眼雌蠅（X3X1）與棒眼雄蠅（X2Y）雜交，后代出現(xiàn)X3X2(死亡):X2X1(棒眼雌蠅):X3Y(超棒眼雄蠅):X1Y(野生雄蠅)=1:1:1，故各組雜交后代性狀及比例為棒眼雌蠅:野生雄蠅：超棒眼雄蠅=1:1:1，則超棒眼雌蠅中純合子和含有2個16A區(qū)段的雜合子個體死亡。

（4）果蠅眼的形成與BarH基因表達(dá)的蛋白質(zhì)有關(guān)，基因表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，其過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，其中轉(zhuǎn)錄以DNA一條鏈為模板合成RNA的過程，通過圖2可知在胚胎和蛹期存在BarH基因轉(zhuǎn)錄的RNA，故研究人員從野生型果蠅發(fā)育的不同階段提取RNA，用32P標(biāo)記的BarH基因片段做探針進(jìn)行檢測，可篩選出以BarH基因為模板轉(zhuǎn)錄的RNA。再通過制備的特異性抗體，檢測野生型和突變體果蠅蛹期細(xì)胞的BarH蛋白質(zhì)的有無，然后進(jìn)行下一步的分析和研究。