果蝇是遗传研究的理想材料
A. 果蝇是研究遗传学的理想材料,果蝇缺失一条染色体称为单体,大多数单体动物不能存活,但在黑腹果蝇中,点
(1)提示信息,缺失一条染色体的个体为单体,所以从变异类型来看,单体属于染色体(数目)变异,若要研究果蝇的基因组,要测定3+XY共5条染色体上的碱基序列.正常情况下,雄蝇在减数分裂过程中含有2个Y染色体的细胞处于减数第二次分裂的后期,名称是次级精母细胞.
(2)果蝇细胞内某基因表达时,基因中编码第105位精氨酸的GCT突变成ACT,密码子由CGA变成UGA,翻译就此终止,说明UGA为终止密码子.
(3)从表格中可看出,显性性状为野生型,因为子一代全为野生型或子二代中野生型:无眼=3:1.
(4)因为无眼果蝇产生配子的染色体组成4条,而纯合Ⅳ号染色体单体果蝇产生的配子的染色体数目为4条或3条,所以让无眼果蝇与野生型Ⅳ号染色体单体果蝇交配,假如无眼基因位于Ⅳ号染色体上,后代野生型和无眼果蝇的比例为1:1;若不在Ⅳ号染色体,野生型为AA,无眼为为aa,进行交配,后代基因型为Aa,全是野生型.
故答案为:
(1)染色体(数目)变异5次级精母细胞
(2)UGA
(3)野生型 F1全为野生型(F2中野生型:无眼为3:1)
(4)性状表现
①野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1:1
②子代全为野生型
B. 果蝇是遗传学研究的理想材料 研究发现,其性别由受精卵中的X染色体的数目决定 下表为果蝇受精卵中性染色
第一种情况:雄果蝇在减数第一次分裂时XY的初级级精母细胞中性染色染色体未分离产生了XY的次级精母细胞和O(既没有性染色体)的次级精母细胞,再经过正常的减数第二次分裂产生XY精细胞和O的精细胞,精细胞变形成为精子其中含XY的精子和正常的卵细胞(即含X的卵细胞)结合产生XXY的受精卵。 第二种情况:雌果蝇在减数第一次分裂时XX的初级卵母细胞中性染色未未分离产生了XX的次级卵母细胞和O的极体,再经过正常的减数第二次分裂产生XX的卵细胞(若考虑极体则有O、O、XX三个),则这样的卵细胞再和正常的含Y的精子结合,产生XXY的受精卵。 第三种情况:雌果蝇减数第一次分裂正常,减数第二次分裂时次级卵母细胞中X染色体未分离,产生了XX的卵细胞和O的极体(从第一极体分裂产生的第二极体的基因型则不需考虑,考虑无意义不管是正常或异常不影响结果),然后含XX的卵细胞再和正常含Y的精子结合产生XXY的受精卵。 若还不明白请追问
C. 果蝇为什么是遗传学研究的好材料 两个理由
果蝇作实验材料的优点:
(1)体型小,饲养容易。
(2)生长周期短,繁殖力强。
(3)染色体数目少。
(4)唾腺染色体制作容易,横纹清晰。
(5)突变性状多,多数是形态突变,便于观察。
D. 果蝇是常用的遗传学研究的实验材料。
1
基因库 等位 减数分裂 不定向的 定向的
2
10^4(基因对×2=基因数,基因数×突变率=基因突变数,基因突变数÷基因数=个体突变率,个体突变率×个体数=个体突变数)
3
物种进化(自然选择)的方向是定向的
4
地理 生殖
5
种群 基因频率的改变
E. 果蝇是遗传学研究的理想材料,请根据提供的信息分析回答下列问题:(1)现有三个装有果蝇的广口瓶,眼色相
(1)B X X B X B 、X B Y、X B X b (2)①.abcd(其他答案合理也给分) ②.减数第一次分裂后期两条X染色体没有分离 ③.次级卵母细胞(第一极体) 基因重组 |
F. 果蝇是遗传学研究的理想材料.研究发现,其性别由受精卵中的X染色体的数目决定.下表为果蝇受精卵中性染
(1)XXY的受精卵的形成可能有3种原因:①雄果蝇在减数第一次分裂时XY的初级级精母细胞中性染色染色体未分离产生了XY的次级精母细胞和O(既没有性染色体)的次级精母细胞,再经过正常的减数第二次分裂产生XY精细胞和O的精细胞,精细胞变形成为精子其中含XY的精子和正常的卵细胞(即含X的卵细胞)结合产生XXY的受精卵;②雌果蝇在减数第一次分裂时XX的初级卵母细胞中性染色未未分离产生了XX的次级卵母细胞和O的极体,再经过正常的减数第二次分裂产生XX的卵细胞(若考虑极体则有O、O、XX三个),则这样的卵细胞再和正常的含Y的精子结合,产生XXY的受精卵;③雌果蝇减数第一次分裂正常,减数第二次分裂时次级卵母细胞中X染色体未分离,产生了XX的卵细胞和O的极体,然后含XX的卵细胞再和正常含Y的精子结合产生XXY的受精卵.
(2)根据题意已知“嵌合体”果蝇左侧身体细胞性染色体组成为XX,右侧身体细胞性染色体组成为XO,而果蝇本身的基因型应该是XX,则说明右侧身体细胞在有丝分裂过程中发生了染色体的变异.
(3)根据题意已知野生型雄果蝇(XWY)经诱变处理后出现了一只突变型(X-Y)雄果蝇,该突变可能是隐性突变、隐性致死突变(胚胎期致死)和无效突变(仍保持原有性状).为了确定其突变类型,可以让该突变体与XWXW杂交,通过后代的表现型及比例来确定.
若F2中全为野生型,则说明发生了无义突变;
若F2中雌性:雄性=2:1,则说明发生了隐性致死突变.
G. 如图为一雄果蝇体细胞染色体组成示意图.请分析回答下列问题:(1)果蝇是遗传学研究的理想实验材料,因
(1)因为果蝇具有易饲养、繁殖快、世代周期短、相对性状区分明显等特点,所以果蝇经常被用作遗传学的研究材料.根据题意自然界中果蝇眼色通常是红色的,偶然发现了1只白眼雄果蝇,说明果蝇的白眼是基因突变产生的.
(2)染色体的主要化学成分是 DNA和蛋白质.从图中可以看出,果蝇果蝇有4对同源染色体,其中3对是常染色体,1对是性染色体.细胞中每种形态的染色体都有2条,说明有2个染色体组.
(3)在减数分裂形成精子过程中,同源染色体要 分离,而非同源染色体会自由组合.根据图形可知该果蝇的基因型是AaBbXY,所以该果蝇可产生的精子的种类有2×2×2=种.对该果蝇进行测交,应选用隐性的雌果蝇与之交配,即基因型为 aabbXX的果蝇.
故答案是:
(1)易饲养、繁殖快、世代周期短、相对性状区分明显(合理即可);基因突变
(2)DNA和蛋白质2 4
(3)分离 8 aabbXX
H. 为什么遗传学要选择果蝇作为实验材料
果蝇这种实验材料是1908年在纽约冷泉港卡内基实验室工作的卢茨(F·E·Lutz)向摩尔根推荐的。这是一种常见的果蝇,学名称为“黑腹果蝇”(Drosophila melanogaster)。
这也许是遗传学基本定律首先从植物中发现的主要原因。而果蝇体型小,体长不到半厘米;饲养管理容易,既可喂以腐烂的水果,又可配培养基饲料;一个牛奶瓶里可以养上成百只。果蝇繁殖系数高,孵化快,只要1天时间其卵即可孵化成幼虫,2-3天后变成蛹,再过5天就羽化为成虫。从卵到成虫只要10天左右,一年就可以繁殖30代。果蝇的染色体数目少,仅3对常染色体和1对性染色体,便于分析。作遗传分析时,研究者只需用放大镜或显微镜一个个地观察、计数就行了,从而使得劳动量大为减轻。
I. 如图甲为某果蝇体细胞染色体组成示意图.请分析回答下列问题:(1)果蝇是遗传学研究的理想实验材料,因
(1)果蝇易饲养、繁殖快、世代周期短、相对性状区分明显、染色体数目少等特点,是遗传学研究的理想实验材料.
(2)从图中性染色体是XY,该果蝇的性别为雄性,基因型为AaXbY,则可产生2×2=4种配子.
(3)自然界中果蝇眼色通常是红色的,偶然发现了1只白眼雄果蝇,说明这只果蝇的白眼变异来源于基因突变.根据摩尔根的实验结果可知,白眼为X染色体上的隐性遗传.让白眼雄果蝇(XbY)和红眼雌果蝇(XBXB)交配,后代全部是红眼果蝇(XBXb、XBY),则XBXb、XBY相互交配,F2表现型有红眼雌果蝇(XBXb、XBXB)、红眼雄果蝇(XBY)和白眼雄果蝇(XbY).
(4)①基因分离定律的实质是同源染色体上的等位基因的分离,要想得到等位基因个体必须将①与相关隐性性状个体杂交.用翅的性状做基因分离定律遗传实验时,可以选择的两个亲本为1和2,其表现型和基因型分别是长翅(VV)×残翅(vv),F2表现型为长翅:残翅等于(或约等于)3:1时,说明其遗传符合基因分离定律.
②自由组合定律指的是非同源染色体上的非等位基因的自由组合,所以要确立自由组合定律必须选择非同源染色体上的基因.由表格分析,可选用2×3,2×4,5×3,5×4,3×4,共5种类型.
故答案为:
(1)体型小,易饲养;繁殖快,世代周期短;相对性状区分明显;染色体数目少
(2)雄性 AaXbY 4
(3)基因突变 红眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇
(4)①残翅(vv)×长翅(VV)或长翅(VV)×残翅(vv) 长翅:残翅等于(或约等于)3:1
②.5