Question

【题目】果蝇的棒眼基因(B)和正常眼基因(b)，只位于X染色体上。研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XsBXb，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因s，且该基因与棒眼基因B始终连锁在一起(如图甲所示)，s在纯合(XsBXsB、XsBY)时能使胚胎致死。图乙是某雄果蝇细胞分裂某一时期的图像。

(1)果蝇体细胞中共有8条染色体，研究果蝇基因组应测定______条染色体上的DNA序列。

(2)如果图乙中3上的基因是XB，4上基因是Xb，其原因是发生了_____________，B与b基因不同的本质是它们的______________________不同。基因B是基因b中一个碱基对发生替换产生的，突变导致合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是_________________。其他很多氨基酸同亮氨酸和苏氨酸一样，也有多个密码子，这体现了密码子的________性，它对生物体生存和发展的意义是__________________________________________________________。

(3)若棒眼雌果蝇（XsBXb）与野生正常眼雄果蝇(XbY)杂交，F1果蝇的表现型有正常眼雌果蝇、正常眼雄果蝇和_________，F1雌雄果蝇自由交配，F2中B基因的频率为 _______（用分数形式作答）。

Answer 1

【答案】5基因突变碱基对(脱氧核苷酸)排列顺序A∥T被G∥C替换简并性增强了密码容错性，保证了翻译的速度棒眼雌果蝇1/11

【解析】

根据题意和图示分析可知，甲图雌果蝇的性染色体XX上含有一对等位基因B、b，且B与致死基因s连锁；图乙是某雄果蝇细胞分裂某一时期的图像，其含有4条染色体，不含同源染色体，且都排列在细胞中央，说明细胞处于减数第二次分裂中期，为次级精母细胞。

（1）果蝇为XY型性别决定的生物，雌果蝇的染色体组成为3对常染色体和XX，雄果蝇的染色体组成为3对常染色体和XY，因此研究果蝇基因组应测定3条常染色体和X、Y染色体共5条染色体上的DNA序列。

（2）因为X染色体上B和s连锁，会使雄果蝇致死，所以雄果蝇X染色体上初始不可能含B基因，只含b基因，因此图乙所示情况只能是b基因复制时突变成了B基因；B与b是位于同源染色体上的一对等位基因，它们的本质区别是碱基对(脱氧核苷酸)排列顺序不同。根据题意分析，基因B是基因b中一个碱基对发生替换产生的，突变导致合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），说明密码子中间的U变成了C，进而说明对应的基因上的碱基对A//T变成了G//C。一种氨基酸有多个密码子，说明密码子具有简并性，增强了密码容错性，保证了翻译的速度。

（3）由于s在纯合（XsBXsB、XsBY）时能使胚胎致死，所以棒眼雌果蝇（XsBXb）与野生正常眼雄果蝇（XbY）杂交，F1果蝇的表现型为正常眼雌果蝇（XbXb）、正常眼雄果蝇（XbY）和棒眼雌果蝇（XsBXb）；F1雌雄果蝇自由交配，雌配子为Xb：XsB=3：1，雄配子为Xb：Y=1：1，所以子代中3XbXb：XsBXb：3XbY：XsBY（致死），可求出子代中B基因的频率=1÷（3×2+2+3）=1/11。