25.(11分)(2015·北京,30)野生型果蠅的腹部和胸部都有短剛毛,而一只突變果蠅S的腹部卻生出長(zhǎng)剛毛。研究者對(duì)果蠅S的突變進(jìn)行了系列研究。用這兩種果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)圖。
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,果蠅腹部的短剛毛和長(zhǎng)剛毛是一對(duì)________性狀,其中長(zhǎng)剛毛是________性性狀。圖中①、②基因型(相關(guān)基因用A和a表示)依次為_(kāi)_______。
(2)實(shí)驗(yàn)2結(jié)果顯示:與野生型不同的表現(xiàn)型有______種。③基因型為_(kāi)_______,在實(shí)驗(yàn)2后代中該基因型的比例是________。
(3)根據(jù)果蠅③和果蠅S基因型的差異,解釋導(dǎo)致前者胸部無(wú)剛毛、后者胸部有剛毛的原因:____________________________________________________________。
(4)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA相對(duì)分子質(zhì)量比野生型的小,推測(cè)相關(guān)基因發(fā)生的變化為_(kāi)____________________________________________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)2中出現(xiàn)的胸部無(wú)剛毛的性狀不是由F1新發(fā)生突變的基因控制的。作出這一判斷的理由是:雖然胸部無(wú)剛毛是一個(gè)新出現(xiàn)的性狀,但____________________________,說(shuō)明控制這個(gè)性狀的基因不是一個(gè)新突變的基因。
[答案] (1)相對(duì) 顯 Aa、aa
(2)兩 AA 1/4
(3)兩個(gè)A基因抑制胸部長(zhǎng)出剛毛,只有一個(gè)A基因時(shí)無(wú)此效應(yīng)
(4)核苷酸數(shù)量減少/缺失
(5)新的突變基因經(jīng)過(guò)個(gè)體繁殖后傳遞到下一代中,不可能出現(xiàn)比例高達(dá)25%的該基因純合子
[解析] (1)根據(jù)相對(duì)性狀的定義,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,果蠅腹部短剛毛和腹部長(zhǎng)剛毛是同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類(lèi)型,因此是一對(duì)相對(duì)性狀;由實(shí)驗(yàn)2,F(xiàn)1腹部長(zhǎng)剛毛個(gè)體自交,后代出現(xiàn)腹部短剛毛性狀,且性狀分離比為31,說(shuō)明腹部長(zhǎng)剛毛為顯性性狀,腹部短剛毛為隱性性狀,并且交配的F1基因型為Aa,由此可推知實(shí)驗(yàn)1的S的突變?yōu)轱@性突變,根據(jù)F1出現(xiàn)腹部長(zhǎng)剛毛和腹部短剛毛表現(xiàn)型,得出突變體為雜合子。因此圖解中①的基因型為Aa,②的基因型為aa。
(2)據(jù)實(shí)驗(yàn)1,野生型性狀為腹部短剛毛的隱性性狀,而F1與野生型雜交后出現(xiàn)腹部長(zhǎng)剛毛和腹部短剛毛中出現(xiàn)胸部無(wú)剛毛,這說(shuō)明突變型有兩種表現(xiàn)不同于野生型,實(shí)驗(yàn)2后代腹部長(zhǎng)剛毛的基因型為及比例為1/3AA或2/3Aa,因此胸部無(wú)剛毛個(gè)體的比例恰好為1/3,所以③的基因型為AA,占整個(gè)實(shí)驗(yàn)2后代的(3/4×1/3)=1/4。
(3)③的基因型為AA,表現(xiàn)為腹部長(zhǎng)剛毛、胸部無(wú)剛毛,果蠅突變體S的基因型為Aa,表現(xiàn)為腹部長(zhǎng)剛毛,說(shuō)明兩個(gè)A基因抑制胸部剛毛性狀的表現(xiàn),一個(gè)A不影響胸部剛毛性狀的表現(xiàn)。
(4)有突變型的A基因轉(zhuǎn)錄的mRNA比野生型的小,說(shuō)明編碼蛋白質(zhì)的DNA序列較野生型的短,說(shuō)明基因突變的類(lèi)型是一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)的缺失或脫氧核苷酸數(shù)目的減少。
(5)根據(jù)基因分離定律,基因突變產(chǎn)生的新基因經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生配子和受精作用傳遞給后代,并在后代個(gè)體中得到表現(xiàn)的比例,實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1/4(或25%)(或者突變新基因經(jīng)過(guò)個(gè)體繁殖傳遞給下一代中不可能出現(xiàn)高達(dá)25%的概率)。