喵喵 | 2-14 伴性遺傳高考題——廣東卷

1??2021?廣東

果蠅眾多的突變品系為研究基因與性狀的關(guān)系提供了重要的材料。摩爾根等人選育出M-5品系并創(chuàng)立了基于該品系的突變檢測(cè)技術(shù)，可通過觀察F?和F?代的性狀及比例，檢測(cè)出未知基因突變的類型（如顯/隱性、是否致死等），確定該突變基因與 可見性狀的關(guān)系及其所在的染色體?；卮鹣铝袉栴}：

（1）果蠅的棒眼（B）對(duì)圓眼（b）為顯性、紅眼（R）對(duì)杏紅眼（r）為顯性，控制這2對(duì)相對(duì)性狀的基因均位于 X 染色體上，其遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象稱為伴性遺傳。

（2）如圖 1 所示基于M﹣5品系的突變檢測(cè)技術(shù)路線，在F?代中挑出一只雌蠅，與1只 M﹣5 蠅交配。若得到的F?代沒有野生型雄蠅（沒有X??Y）、雌蠅數(shù)目是雄蠅的兩倍，F(xiàn)?代中雌蠅的兩種表現(xiàn)型分別是棒眼杏紅眼（X??X??）和棒眼紅眼，此結(jié)果說明誘變產(chǎn)生了伴X染色體隱形完全致死基因突變。該突變的基因保存在表現(xiàn)型為棒眼紅眼雌果蠅的細(xì)胞內(nèi)。

（3）上述突變基因可能對(duì)應(yīng)圖 2 中的突變③，分析其原因可能是突變?yōu)榻K止密碼子，蛋白質(zhì)停止表達(dá)，使胚胎死亡。

（4）圖 1 示的突變檢測(cè)技術(shù)，具有的優(yōu)點(diǎn)是除能檢測(cè)上述基因突變外，還能檢測(cè)出果蠅X染色體上的顯性基因突變；缺點(diǎn)是不能檢測(cè)出果蠅常染色體基因突變。

2??2022?廣東

《詩經(jīng)》以“蠶月條?！泵枥L了古人種桑養(yǎng)蠶的勞動(dòng)畫面，《天工開物》中“今寒家有將早雄配晚雌者，幻出嘉種”，表明我國(guó)勞動(dòng)人民早已擁有利用雜交手段培育蠶種的智慧，現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于蠶桑的遺傳育種，更為這歷史悠久的產(chǎn)業(yè)增添了新的活力?；卮鹣铝袉栴}：

（1）自然條件下蠶采食桑葉時(shí)，桑葉會(huì)合成蛋白酶抑制劑以抵御蠶的采食，蠶則分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為協(xié)同進(jìn)化。

（2）家蠶的虎斑對(duì)非虎斑、黃繭對(duì)白繭、敏感對(duì)抗軟化病為顯性，三對(duì)性狀均受常染色體上的單基因控制且獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有上述三對(duì)基因均雜合的親本雜交，F(xiàn)?中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是3/64【3/4*1/4*1/4】；若上述雜交親本有8對(duì)，每只雌蠶平均產(chǎn)卵 400 枚，理論上可獲得50【8*400*1/64】只虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶，用于留種。

（3）研究小組了解到：①雄蠶產(chǎn)絲量高于雌蠶；②家蠶的性別決定為ZW型；③卵殼的黑色（B）和白色（b）由常染色體上的一對(duì)基因控制；④黑殼卵經(jīng)射線照射后攜帶B基因的染色體片段可轉(zhuǎn)移到其他染色體上且能正常表達(dá)。為達(dá)到基于卵殼顏色實(shí)現(xiàn)持續(xù)分離雌雄，滿足大規(guī)模生產(chǎn)對(duì)雄蠶需求的目的，該小組設(shè)計(jì)了一個(gè)誘變育種的方案。如圖為方案實(shí)施流程及得到的部分結(jié)果。

統(tǒng)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)組別家蠶的性別比例與Ⅰ組相近，有兩組（Ⅱ、Ⅲ）的性別比例非常特殊。綜合以上信息進(jìn)行分析：

①Ⅰ組所得雌蠶的 B 基因位于常染色體上。

②將Ⅱ組所得雌蠶與白殼卵雄蠶（bb）雜交，子代中雌蠶的基因型是bbZW?（如存在基因缺失，亦用 b 表示）。這種雜交模式可持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中，其優(yōu)勢(shì)是可在卵期通過卵殼顏色篩選即可達(dá)到分離雌雄的目的。

③盡管Ⅲ組所得黑殼卵全部發(fā)育成雄蠶，但其后代仍無法實(shí)現(xiàn)持續(xù)分離雌雄，不能滿足生產(chǎn)需求，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由：Ⅲ組所得黑殼卵雄蠶為雜合子，與白殼卵雌蠶雜交，后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性，無法通過卵殼顏色區(qū)分性別