Question

【題目】科研人員得到黃體隱性突變體果蠅（M），M的體重比野生型（黑體）小。為研究是否可將黃體基因作為篩選體重性狀的標(biāo)記基因，進(jìn)行圖1所示雜交實(shí)驗(yàn)。

（1）F1雌蠅的表現(xiàn)型為_______。將F1雌蠅與野生型雄蠅雜交，在全部F2個(gè)體中，黑體：黃體的比例約為_______。F2雄蠅中II號(hào)個(gè)體的X染色體上攜帶黃體基因片段，其原因是________。

（2）科研人員選擇F2中的黃體雄蠅，進(jìn)行圖2所示雜交實(shí)驗(yàn)。

①與步驟3的黃體雄蠅相比，步驟5的黃體雄蠅的X染色體上，來(lái)自野生型果蠅的區(qū)段所占比例________（填“增大”或“減小”）。

②科研人員從步驟1~21所做的雜交和篩選工作，其目的是_________。

③利用步驟21得到的黃體雄蠅，培育純合黃體雌蠅的雜交方案是：_______，從而建立黃體果蠅品系（果蠅N）。

（3）科研人員測(cè)定野生型、黃體果蠅M和N的體重，得到圖3所示結(jié)果。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)________。

（4）利用黃體基因作為標(biāo)記基因，可在幼體階段預(yù)測(cè)成年個(gè)體的體重，并輔助篩選。請(qǐng)?jiān)诩仪莼蜣r(nóng)作物的生產(chǎn)實(shí)踐方面，舉出一個(gè)利用性狀標(biāo)記輔助篩選的實(shí)例：_______。

Answer 1

【答案】野生型（或“黑體正常體重”） 3：1 F1雌蠅的在形成配子時(shí)（或“減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)”）X染色體發(fā)生了交叉互換 增大 除黃體基因所在染色體片段外，使X染色體上其他片段以及其他常染色體均與野生型果蠅一致 步驟21得到的黃體雄蠅與野生型雌蠅雜交，將子代雌蠅與該黃體雄蠅雜交，篩選子代中的黃體雌蠅（或“與步驟20的子代雌蠅雜交，選擇子代黃體雌蠅”） 控制體重的基因與黃體基因緊密連鎖（不發(fā)生交叉互換）或?yàn)橥�一個(gè)基因 通過(guò)轉(zhuǎn)特殊性狀基因篩選雄性不育系；通過(guò)羽色判斷雌、雄性別等（合理可得分）

【解析】

回交育種：兩品種雜交后，以F1回交于親本之一，從回交后代中選擇特定植株仍回交于該親本，如此連續(xù)進(jìn)行若干次，再經(jīng)自交選擇育成新品種的方法。多次連續(xù)回交以后，其后代將基本上恢復(fù)為輪回親本的基因型。

（1）結(jié)合圖示可知F1雌蠅的表現(xiàn)型為野生型（或“黑體正常體重”）。可知黑體對(duì)黃體為顯性性狀，F1雌蠅為雜合子，將F1雌蠅與野生型雄蠅雜交，則全部F2個(gè)體中，黑體：黃體的比例約為3∶1。由F2雄蠅中II號(hào)個(gè)體的X染色體上攜帶黃體基因片段可推測(cè)其產(chǎn)生原因是F1雌蠅的在形成配子時(shí)（或“減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)”）X染色體發(fā)生了交叉互換。

（2）①由于整個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的思路是連續(xù)讓后代中的黃體果蠅與野生型雜交，類似回交，這樣的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致黃體個(gè)體中的染色體來(lái)自于野生型的越來(lái)越多，因此與步驟3的黃體雄蠅相比，步驟5的黃體雄蠅的X染色體上，來(lái)自野生型果蠅的區(qū)段所占比例增大。

②科研人員進(jìn)行的步驟1~21即是連續(xù)回交然后進(jìn)行篩選，最終目的是獲得除黃體基因所在染色體片段外，使X染色體上其他片段以及其他常染色體均與野生型果蠅一致的黃體雄果蠅。

③利用步驟21得到的黃體雄蠅，與野生型雌蠅雜交，將子代雌蠅與該黃體雄蠅雜交，篩選子代中的黃體雌蠅，從而建立黃體果蠅品系（果蠅N），即獲得了黃體雌蠅和黃體雄蠅。

（3）科研人員測(cè)定野生型、黃體果蠅M和N的體重，根據(jù)圖3所示結(jié)果可以看到果蠅N比果蠅M的體重幾乎無(wú)差別，因此可推測(cè)控制體重的基因與黃體基因緊密連鎖（不發(fā)生交叉互換）或?yàn)橥�一個(gè)基因。

（4）利用黃體基因作為標(biāo)記基因，通過(guò)羽色判斷雌、雄性別，并在幼體階段輔助篩選用于家禽的生產(chǎn)實(shí)踐方面，或通過(guò)轉(zhuǎn)特殊性狀基因篩選雄性不育系用于農(nóng)作物育種，避免了去雄的麻煩。