果蝇是遗传学研究的良好材料,其特点有:①生活史短,从初生卵发育至新羽化的成虫大约为10~12天,成虫存活大约15天;②性别决定方式为XY型,具体的决定方式如表1所示,其中在性染色体组成为XXY雌果蝇中,XY联会的概率远低于XX联会,另外雌果蝇的结构很特别,有一个储精囊,交配后便会将雄果蝇的精子储存在储精囊中,之后这只雌果蝇便能不断地产生此次交配的子代;③突变型多。摩尔根及其学生利用果蝇作为实验材料,通过实验证明了基因位于染色体上,并给出了第一幅果蝇多种基因在染色体上的相对位置图。
性染色体组成 | 性别 |
XX、XXY | 雌性 |
XY、XXY、YO | 雄性 |
XXX、YO、YY | 致死 |
表1 |
控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含它等位基因
控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含它等位基因
的“假说”,并预测了测交的实验结果。请利用“摩尔根果蝇杂交实验”中含有的果蝇,结合果蝇的特点完成后续测交实验的设计思路。 让F2的雌雄果蝇自由交配获得F3(或F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交获得F3),从F3中选取白眼雌果蝇与野生红眼雄果蝇杂交,统计子代的性状及分离比
让F2的雌雄果蝇自由交配获得F3(或F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交获得F3),从F3中选取白眼雌果蝇与野生红眼雄果蝇杂交,统计子代的性状及分离比
。(2)摩尔根的学生多次重复做了红眼雄果蝇与白眼雌果蝇的杂交实验,总是发现子代2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只“白眼雌果蝇”(果蝇A),同时又在2000~3000只“白眼雄果蝇”(果蝇B)中会出现一只红眼雄果蝇。
①某生物兴趣小组一致认为该现象不是基因突变导致的,推测持该观点的理由是
因为基因突变的频率极低,且红眼雌果蝇突变成白眼雌果蝇与白眼雄果蝇突变成红眼雄果蝇总是同时发生的概率更低
因为基因突变的频率极低,且红眼雌果蝇突变成白眼雌果蝇与白眼雄果蝇突变成红眼雄果蝇总是同时发生的概率更低
。②进一步分析发现果蝇A和B确实不是基因突变导致的,若将果蝇A和野生型的红眼雄果蝇进行交配,推测其子代情况应为
绝大多数为红眼雌果蝇和白眼雄果蝇,少数为红眼雄果蝇和白眼雌果蝇
绝大多数为红眼雌果蝇和白眼雄果蝇,少数为红眼雄果蝇和白眼雌果蝇
。(3)随着现代生物技术的发展,基因工程也常被用于果蝇的研究,如图是用同一种限制酶切割后插入了目的基因的表达载体。为鉴定筛选出是否含有正确插入目的基因的重组表达载体,拟设计引物进行PCR鉴定。甲、乙、丙3条引物(图中→表示正确插入方向)在正确重组表达载体中的相应位置如图2所示,PCR鉴定时应选择的一对引物是
乙和丙
乙和丙
,某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段,原因是 目的基因反向连接
目的基因反向连接
。
【答案】控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含它等位基因;让F2的雌雄果蝇自由交配获得F3(或F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交获得F3),从F3中选取白眼雌果蝇与野生红眼雄果蝇杂交,统计子代的性状及分离比;因为基因突变的频率极低,且红眼雌果蝇突变成白眼雌果蝇与白眼雄果蝇突变成红眼雄果蝇总是同时发生的概率更低;绝大多数为红眼雌果蝇和白眼雄果蝇,少数为红眼雄果蝇和白眼雌果蝇;乙和丙;目的基因反向连接
【解答】
【点评】
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