遗传备考题

100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。

实验材料的选择往往是决定研究工作成败的关键，恰当的实验材料的选取有可能引起一次学科发展的飞跃，果蝇就是这样一种具备很多选材优点的昆虫。

1。果蝇的生活史及饲养   果蝇属于双翅目上，体长约0.3厘米，广泛分布于全球温带及热带地区，主要以附生在腐烂发酵的水果上的酵母菌、真菌为食。在夏秋季节，果园、菜市场、草坪等到人类的栖息地皆可见其踪迹。在实验室里，果蝇的饲养条件并不苛刻，凡能培养酵母菌的基质都可作为其养料。果蝇的生活周期十分短暂，完成一个世代的交替平均只需要2周左右。果蝇由卵发育为成虫大体经过卵、幼虫、蛹和成虫4个阶段，属完全变态发育。1只雌果蝇一生能产下300—400个卵，卵经1 天即可孵化成幼虫，组成一个庞大的家族。如此众多的孳生后代，足以作为一个研究样本进行数理统计分析。果蝇幼小的体型，简单的饲养管理，短暂的生活史，高效的繁殖及极快的胚胎发育速度和完全变态等特点都是其他实验动物无可比拟的。对于生物学家来说，1年甚至更久才能完成的胚胎发育和世代交替让人等得心焦，而胚胎发育快速、生活史短暂、后代繁殖快的果蝇为科学家赢得了宝贵的时间，为观察胚胎发育的过程，突变的发生等到提供了更为快捷有效的途径。

2。果蝇的性状表现   果蝇的性状表现极为丰富，突变类型众多，而且具有许多易于诱变分析的遗传特征。是的复眼性状可分为白眼、朱砂眼、墨黑眼、砖红眼和棒眼等；果蝇的体色可分为黄身、黑檀身和灰身等；果蝇的翅膀可分为长翅、残翅、小翅、卷翅和无横隔脉翅等。由于其表型人多样性，在研究果蝇的杂交等到试验时，对其亲本的组合的选择也可多种多样。随着生物学、数学、计算机技术等到学科蝗相互渗透，生物性状的研究也逐步从表观深入到微观，从定性深入到定量。果蝇的性状大多为数量性状，是由微效多基因其同决定的。果蝇表型性状的遗传分析为数量性状遗传规律的研究及生物多样性的研究提供了丰富的研究素材。

3。果蝇的唾腺染色体及其基因组    果蝇的染色体数目极少，其核型只包括4对同源染色体，其中一对为性染色体，性别决定方式为XY型，雄性异配。果蝇幼虫的唾腺细胞中含有巨大的我线染色体，这是财政开支唾腺细胞永远处于细胞分裂的间期，每条核蛋白纤维丝都处于伸展状态，DNA复制而细胞不分裂。因此，多线染色体比牌有丝分裂中期的正常染色体大150多倍。果蝇整个唾腺染色体都分布着染色深浅不同，粗细各异的横纹。基因表达时，染色体上相对应的纹带中形成一个疏松的“泡”；基因不表达时，疏散的“泡”又紧缩成可辨的明显的纹带。在果蝇幼虫的不同发育阶段，基因选择性表达，染色体上的“泡”的数目和形态也随着细胞的分化状况而发生改变。其中每一个“泡”可能是一个正在转录的区域，可产生大量的信使RNA 的闪体。组织化学的特异性染色法可对多线染色体是的DNA和RNA进行选择性染色，根据不同的染色方法可以准确地观察到DNA和RNA在染色体上的变化情况。结合不同发育阶段的细胞中的染色体结构变化及功能的变化，可组合成一个动态的胚胎发育过程。构建不同基因活动与细胞分化之间的发育谱。果蝇唾腺染色体已广泛应用于研究染色体的结构，如染色体的重复、缺失、倒位和易位的细胞遗传学特征及其产生的遗传学效应，可以将和某一特定性状相关的基因准确定位琶染色体上。果蝇唾腺染色体也同样被告广泛用于种内系统发生和种间亲缘关系的研究中。

2003年3月，果蝇全基因组测序工作基本完成。在是的基因组中编码蛋白质的基因大约有13600多个，其数量比线虫少，但功能更为复杂多样。在这些基因中约有一半与哺乳动物编码蛋白质的基因具有较高的同源性，超过60%的人类疾病基因在果蝇的基因组中有直系同源物。其中人类的肿瘤、神经疾病、畸形综合征等到有关基因与果蝇基因同源的可能性相当大。因此，以果蝇为模式研究人类的疾病的发病机制有非常重要的意义。

4。果蝇的行为   果蝇的神经系统相对于人类而言简单得多，但同样表现出与人类相似的复杂的行为特征，如觅食求偶、学习记忆、休息睡眠等。

果蝇细小的身躯反映的是科学的大世界，蕴藏着数量惊人的科学信息。随着现代分子生物学技术的日臻成熟，果蝇的研究已远远不止停留在白眼突变和连锁互换规律的层次上，科学家更关注怎样使果蝇的研究能更好地为人类服务，希望能够通过对果蝇的研究揭示人类生命的奥秘。作为经典的模式生物，果蝇在未来的生命科学研究中将发挥更加巨大的作用。

请根据以下信息回答下列问题：

（1）（4分）长翅红眼雄蝇与长翅白眼雌蝇交配，产下一只染色体组成为XXY的残翅白眼雄蝇。已知翅长、眼色基因分别位于常染色体和X染色体上，（A-长翅，a-残翅，B-红眼，b-白眼）在没有基因突变的情况下，与亲代雌蝇参与受精的卵细胞一起产生的极体，其染色体组成及基因分布是__________。

 

 

 

 

 （2）（4分）已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)；直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用C表示，隐性基因用c表示)。两只亲代果蝇杂交，子一代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如上图所示。请问子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合子与杂合子的比为__________。

 

（2）（4分）已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)；直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用C表示，隐性基因用c表示)。两只亲代果蝇杂交，子一代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如下图所示。请问子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合子与杂合子的比为__________。

 

（3）（4分）某实验室对从野外采集的果蝇进行了多年的纯化培养，已连续多代全为灰体长翅，因此确认果蝇为纯种。但两个小组用此果蝇继续扩大培养时，一个小组发现了1只灰身残翅（未交配过的雌果蝇），另一小组发现了1只黑檀体长翅雄果蝇。两个小组将这2只特殊果蝇单独培养，想研究性状变化的性质及其遗传方式。

   实验原理：此两种新性状的出现如果是基因突变的结果，则它们可以遗传，能在后代中按一定比例出现。

   实验步骤：

    ①                                                                     ；

    ② 子一代幼虫将要成熟时，把亲本移走。成熟后观察其性状，发现全是灰体长翅。

③                                                                     ；

 

答案：

 

（1）①③④⑤（答全得满分，少一个得2分，有错选不得分。）    （2）1：5

（3）①把灰体残翅雌果蝇和黑檀体长翅雄果蝇放入同一容器中培养，使其交配并产生后代。（1分）

③子一代雌雄果蝇相互交配产卵。子二代幼虫将要成熟时，将子一代个体移走。幼虫成熟后观察其性状并记录。

 

小记：学生此得做得很差，特别是第一小问。对雌果蝇减数分裂的异常情况考虑不全，产生XXY的白眼雄果蝇，多的一条X染色体来自母方，多的一条X可能减数第一次分裂时，两条X未分开，移向了一极；也可能是减数第一次分裂正常，而减数第二次分裂异常，姐妹染色单体移向了一极。无论哪种情况都产生两种极体，所以诮有4种类型的极体，还要学生会识图，所以第一问几乎无人得分。第二问有些学生因第一问而畏难，也有些是真的不会做。所以做遗传题目还是要重平时的基础建设，否则学生难以得分，也难以在短期内提高。

一。在实验室里饲养有一群体色为灰色的的纯种果蝇，科学工作者发现偶尔会产生出少量体色为黄色的果蝇，让黄色的雌雄果蝇相互交配，其后代中有128只果蝇的体色为黄色，42只果蝇的体色为灰色。

（1）假设控制体色的基因是位于常染色体上的基因，则黄色性状的突变为_____突变,理由是___________________________________________.

^（2）根据黄色果蝇相互交配的后代性状的分离比,能否判断控制黄色性状的突变基因是位于X染色体上还是常染色体上吗?为什么?

^（3）已知果蝇的直毛与非直毛是由一对等位基因控制,若实验室有纯合的直毛和非直毛雌雄果蝇亲本,你能通过一代杂交确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上?说明推导过程.

^（4）   如果某生物小组的同学打算针对玉米的一对相对性状进行杂交实验,以探究这一对相对性状的遗传是否属于伴性遗传,你认为他们能达到目的吗?为什么?

这是黄冈地区的适应性练习题，现解答如下：

（1）显性   黄色雌雄个体交配，子代发生了性状分离。

（2）不能。假设黄色的基因位于常染色体上，则黄色个体的基因型均为A，根据基因的分离定律，后代的性状比为：黄色（A_:aa)=3:1.另假设黄色基因位于染色体上,则黄色雌雄个体的基因型为:  X^AX^a与X^AY，根据基因的分离定律，后代的性状分离比为：黄色：灰色=3：1。可见，无论黄色突变基因是位于常染色体上还是X染色体是，后代都会出现相同的性状分离比，所以不能判断黄色突变基因是位于X染色体上不是常染色体是。

（3）能。取直毛雌雄果蝇与非直毛雌雄果蝇进行正反交，若正反交后代的性状表现一致，则该等位基因位于常用染色体上，若正反交不一致，则该等位基因位于X染色体上。

（4）不能。因为玉米是雌雄同株植物，没有性别决定，不存在伴性遗传。

二。果蝇的性别决定方式中：大于等于两条X染色体的为雌性，而Y染色体只是控制雄性的性。控制长翅（V）和残翅的基因工程位于在常染色体上，控制红眼（B）和白眼的基因位于在X染色体上。

实验一：将纯合长翅果蝇的幼虫培养在正常温度为25度的条件下，经过12天时间发育为长翅成虫果蝇；如果将孵化后4-7天的纯合长翅果蝇幼虫放在35—37度的环境中处理6—24小时，结果培养出的成虫中出现了一不定期数量的残翅果蝇。（有雌有雄）

实验二：用纯合雌性白眼果蝇和雄性红眼果蝇杂交，结果发现每2000个子代中会出现一对例外的个体，即白眼雌性和红眼雄性（不考虑基因突变）。而且雄性产生配子的过程正常。

请依据上述实验回答下列问题：

（1）实验一说明,基因与性状之间的关系是_________________________________________________.

(2)实验一中出现了残翅果蝇.请做出假设并设计一个实验,验证你关于本实验过程中残翅果蝇形成的原因的推测,简要写出实验设计思路,并对可能出现的结果进行分析.

实验假设:_____________________________________.

设计思路:_______________________________________.

出现的可能结果及分析:______________________________________.

(3)指出实验二中两种例外个体的基因型是_______和____________.

答案:(1)基因控制生物的性状,而性状形成还受环境的影响.

(2)温度影响果蝇的发育,但遗传物质没有发生改变.

用这些残翅果蝇的幼虫在25度的条件下培养.可能的结果及分析:如果子代全部为长翅,说明残翅是不可遗传的变异,是由温度变化引起的,遗传物质没有发生改变,推测正确.子代全部是残翅或者部分出现残翅,说明残翅是可遗传的变异,这是财政开支温度变化导致遗传物质改变引起的,推测错误.

(3)XbXbY   X^Bo

 

一.菜豆种子的颜色由两对非等位基因A和a，B和b控制，A基因控制色素的合成（AA和A效应相同），B基因为修饰基因，淡化颜色的深度（BB和Bb的效应不同），现有亲代种子P1（纯种白色）和P2（纯种黑色）杂交，实现结果如下：P1与P2杂交，F1为黄褐色，F1自交，F2黑色：黄褐色：白色=3：6：7。

（1）  F2种皮颜色发生性状分离能不能在同一豆荚中体现?__________________

（2）   P1的基因型是________,F2种皮为白色的基因型有_____种,其中纯种个体占______.

二 .瓠瓜果实味苦(以下称苦味株)与非苦味株(以下称正常株)是由两对等位基因D和d\E和e控制的.只有当显性基因D和E都存在时,全株果实才味苦,纯种类型甲乙单独连续种植,后代均为正常株,甲和乙杂交,F1全为苦味株,F1自交,F2苦味株与正常株之比为9:7,试据此回答问题:

(1)  F1的基因型是_____,在F2正常株中,与甲乙基因型均不相同的个体所占比例是______.

(2)   如果用上述F1的花粉进行离体培养,所得幼苗为纯种苦味株的比例为________.

(3)   现有一株纯种的正常株,称为丙株,如何自用以上纯种类型甲乙,用最简单的方法鉴定丙株艰苦不含D基因,又不含E基因.写出实验步骤及结论.第一步:___________________,第二步:______________________________,结果预测:___________________________.

(4)    ,现有一种既不含D基因,又不含E基因的优良瓠瓜品种丁,露天种植时后代都出现部分苦味株,最可能的原因是__________________________
.答案：

一．（1）不能

（2）aaBB         5         3/7

二．（1）DdEe          5/7           (2）0

（3）第一步：将丙与甲乙两株分别杂交得X和Y。

第二步：品尝杂交后代X和Y的果实是否味苦

两组杂交后代X和Y的果实都没有苦味

（4）接受了基因型为AB的外来花粉（或杂交产生了基因型为AB的苦味株后代）

分析：题一是一道路较特殊的遗传题，初一看如普通的题没什么两样，但仔细一分析还是不同于以往，有一定的挑战性。此题F2代的种类和比例与以往的题目不同。要解答此题，一定要先弄清题干的已知条件，B基因的作用是淡化颜色，BB、Bb和bb的淡化效果不同，其中bb无淡化效应，故能使AA和Aa的颜色表现出来，BB能淡化颜色，所以当有BB时，体色为白色，基因型为AaBb和AABb的个体颜色为黄褐色，白色的个体的基因型有五种，分别是：AAbb、Aabb、aabb、aaBB和aaBb。

二：（2）花药离体培养得到的是单倍体，不是纯种，故得到的苦味株比例为0。（3）中要用最简单的方法，所以最好只是一代杂交就可鉴别出丙株的基因型。（4）要注意题目说到的露天条件下，正常株可能与其他株杂交，就会改变原来的口味。

一。果蝇是遗传学的经典实验材料。果蝇中的长翅与残翅、红眼与白眼、灰身与黑身为三对相对性状（设翅型基因为A、a眼色基因为B、b，体色基因为H、h）现有两只果蝇交配，后代的表现型及比例如下表。请分析回答：

               表现型    红眼长翅   红眼残翅    白眼长翅    白眼残翅

               雌果蝇       3          3            0          0

               雄果蝇       3          1            3          1

（1）子代红眼长翅果蝇中，纯合子与杂合子的比例为____________.

 (2)上述翅型与眼色这两对相对性状的遗传遵循什么遗传规律?____________________________.请说出你的判断,理由_______________________________________________________________.

 (3)已知红眼基因部分片段的碱基排列如下图.由该基因片段控制合成的多肽中,含有“—脯氨酸—谷氨酸-—谷氨酸—赖氨酸”的氨基酸序列（脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG）

        —C C T G A A G A G A A G—a

        —G G A C T T C T C T T C—b

则翻译上述多信使RNA是由基因的_____链转录的.(以图中a、b表示).该信使RNA的碱基序列是____________.

 (4)一对正常的长翅果蝇交配,子代中出现了一只无翅的雄果蝇.你怎样判断这只果蝇的产生,是基因突变的结果,还是它的双亲都是隐性基因的携带者?

(5)在一个稳定遗传的灰身果蝇种群中,出现了一只黑身雄果蝇.已知黑身是隐性性状,请设计实验,判断黑身基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上.请写出有关的实验步骤、可能的实验结果及相应的实验结论。

解答：（1）1：5

（2）基因的自由组合定律     控制眼色的基因在X染色体上，控制翅型的基因在常染色体上。

（3）b   CCUGAAGAGAAG

（4）如果这对果蝇在以后的繁殖过程中，后代从未出现过无翅果蝇的产生，可能是基因突变的结果。如果这对果蝇在以后的繁殖过程中，后代出现过无翅，且接近一定的比例，那么这只无翅果蝇的产生，可能是它的双亲都是隐患性无城建局基因工程的携带者。

（5）第一步，用纯种的灰身雌果蝇与变异的黑身雄果蝇交配，得到子一代。子一代都是灰身。

    第二步，将子一代的灰身雌果蝇与原种群的灰身雄果蝇交配。如果后代都是灰身果蝇，则黑身基因位于常染色体上；如果后代出现黑身雄果蝇，则黑身基因位于X染色体上。（其他合理方案也可）

二。石刀板是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌雄异株的植物。野生型石刀板叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长期阗少数几株阔叶石刀板（突变型），雌株雄株均有，雄株的产量高于雌株。

（1）要大面积扩大种植突变型号石刀板，可用______________来大量繁殖.有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故.请设计一个简单的实验来鉴定突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致?

实验材料:突变型株根尖的分生区.

实验步骤:__________________________________________________________________

实验结论:___________________________________________________________

(2)若已证实阔叶为基因突变所致,有两种可能,一是显性突变,二是隐性突变,请设计一个简单的实验方案加

以判定.(要求写出杂交组合,杂交结果,得出结论.)

(3)若已证实为显性突变所致,突变基因可能位于常染色体上,还可能位于X染色体上.请设计一个实验方案加以判定(要求写出杂交组合,杂交结果,得出结论)

(4)野生石刀板种群历经百年,窄叶基因频率由98%变为10%,则石刀板是否发生了生物的进化,为什么?

解析:此题目的特色是设计一个选育良种石刀板的情景,将多个实验融在一起,较好地训练了学生的实验能力.解答如下:

(1)植物组织培养   取根尖分生区制成装片,显微观察有丝分裂中期细胞内同源染色体的数目.若观察到同源染色体增倍,则属于染色体组加倍所致;否则为基因突变所致.

(2)选用多株阔叶突变型石刀板雌雄相交.   若杂交后代出现了野生型,则为显性突变所致;若杂交后代仅出现突变型,则为隐性突变所致.

(3)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交.

若杂交后代野生型全为雄株,突变型全为雌株,则这对基因位于X染色体上;若杂交后代,野生型和突变型雌雄均有,则这对基因位于常染色体上.

(4)已进化,生物进化的实质在于种群基因频率的改变.
 果蝇是一种小型蝇类，因其具有易饲养，培养周期短，染色体数目少，相对性状易区分等特点，所以果蝇是遗传学中觉的试验材料。结合所学遗传变异的知识回答下列问题：

 （1）果蝇的体细胞内有_______个染色体组,其单倍体基因组有______条染色体.

  (2)已知猩红眼和亮红眼为控制果蝇眼色的一对相对性状,由等位基因A控制,圆形眼和棒状眼为控制果蝇眼形的一对相对性状,由等到位基因B.现有一对雌雄果蝇交配,得到的F1表现型及比例如下表:

 

	猩红圆眼	亮红圆眼	猩红棒眼	亮红棒眼
雄蝇	3/16	1/16	3/16	1/16
雌蝇	0	0	6/16	2/16

 

则可知控制果蝇眼色和眼形的基因分别位于________和________染色体上,F1中亮红圆眼果蝇的基因型为_________.如果让F1中表现型为猩红棒眼的雌雄果蝇自由交配得到F2,F2中亮红圆眼果蝇的概率是______,F2中猩红眼基因的基因频率是________.

  (3)在果蝇的X染色体上存在控制眼色的基因,红眼对白眼为显性,这种眼色基因可能会因为染色体片段的缺失而丢失(X0).如果果蝇的两条性染色体上都没有眼色基因,则其无法存活.现有一只红眼雄蝇(XFY)与一只白眼果蝇杂交,子代中出现了一只白眼雌果蝇.现欲利用一次杂交来判断这只果蝇的出现是由染色体缺失造成的还是由基因突变造成的,可以用这只白眼果蝇与____________(白眼、红眼、两种眼色均可)的雄果蝇交配,简要阐述你的理由.

 分析：此题的第一问比较简单，果蝇是二倍体生物，其单倍体基因组中有5条染色体，讲过多次的内容还是有许多学生不明白，有一个学生问我为什么要答5条，另一个学生告诉他，你没看到说的是基因组吗？马上我又问：二倍体水稻有24条染色体，水稻基因组研究多少条染色体？一些学生又不知所措起来，再提示他们水稻有性染色体吗？才有学生知道对不同生物单倍体基因研究的染色体对象不同，举一隅不以三隅返，则不复也，为什么简单问题还要重复多次，则只能认为一些学生根本没有用心读书。

   第二问则要看表中所示的杂交结果，猩红与亮红这一相对性状在雌雄中的比例均为3：1，性状与性别无关，因此这对基因位于常染色体上，而圆眼和棒眼这对性状在雌雄中表现不一，圆眼只在雄果蝇中出现，说明这对基因位于X染色体上。如果让F1中表现型为猩红棒眼的雌雄果蝇自由交配得到F2，F2中亮红圆眼果蝇的概率是1/72，求得这个结果，需要将两对性状单独分析，然后再用乘法定律相乘。由于是自由交配，所以F2代猩红眼基因频率同F1代，为2/3。

  第三问则属于较难的部分，因为不光要考虑周全，而且要表达清楚明白，在极短的时间内顺利解答，确实有一定的难度，因为这一问要求学生掌握熟练的知识，并能得心应手的运用，还要在考试时神情关注，看清题目，理清头绪，从容作答。

红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，子代出现白眼雌果蝇，一是发生了基因突变，一是发生了染色体缺失。如果是基因突变，分析如下：

P：     X^fX^f  x  X^FY

              ↓

F1          X^FX^f

本来这种杂交只能得到红眼雌果蝇，现在得到的是白眼，说明这只果蝇的基因型由X^FXf变成了X^fX^f，如果让这只白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代的性比为1：1，若与白眼雄果蝇杂交，后代的性比也为1：1。

如果是发生了染色体缺失，说明这只白眼雌果蝇的基因型由X^FX^f变成了X⁰X^f，让它与白眼雄果蝇交配，表示如下：

X⁰X^f  x  X^fY→X^fX^f 、X⁰X^f  、 X^fY  、 X⁰Y ，其中的X⁰Y致死，所得性比为2：1。若是与红眼雄果蝇交配，所得结果不变，表示如下：

X⁰X^f  x  X^FY→X^FX^f 、 X⁰X^F 、  X^fY 、  X⁰Y

故此问的解答为：可以用这只白眼雌果蝇与两种眼色的雄果蝇杂交，理由是：无论与哪种眼色果蝇杂交，如果中雌雄果蝇数量比为1：1，则由基因突变造成的，如果子代雌雄果蝇的数量比为2：1，则是由染色体缺失造成的。