Question

2017诺贝尔获奖者在研究果蝇的羽化（从蛹变为蝇）昼夜节律过程中，克隆出野生型昼夜节律基因per及其三个等位基因pers、perL、perOl。实验证明该组等位基因位于X染色体上。野生型果蝇的羽化节律周期为24 h，突变基因pers、perL、perOl分别导致果蝇的羽化节律周期变为19 h、29 h和无节律。请回答下列问题：

（1）不同等位基因的产生体现了基因突变的____________性。

（2）纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交，F₁果蝇的羽化节律周期一定不同的是_________（填“雄蝇”或“雌蝇”）。

（3）果蝇的小翅和大翅受一对等位基因控制，大翅为显性。假设正常节律基因为显性、无节律perOl基因为隐性。一只大翅正常节律的雌果蝇与一只小翅无节律的雄果蝇杂交后代中，大翅正常节律∶小翅正常节律∶大翅无节律∶小翅无节律=1∶1∶1∶1。根据杂交结果，____________（填“能”或“不能”）证明翅型基因在常染色体上，请作出解释：__________________________

Answer

不定向 雄蝇 能 根据实验结果可知控制这两对性状的基因能自由组合（或者符合自由组合规律），说明两对基因位于两对同源染色体上（或位于非同源染色体上），而节律基因在X染色体上，所以翅型基因位于常染色体上

【解析】试题分析：根据题干信息分析，果蝇的羽化昼夜节律受位于X染色体上的复等位基因（per、pers、perL、per01）控制，遵循基因的分离定律和伴性遗传规律，四种基因控制的羽化节律周期分别为24h、19h、29h和无节律。

（1）基因突变往往突变为其等位基因，不同的等位基因的出现说明了基因突变具有不定向性。

（2）纯合pers突变体雌果蝇（XpersXpers）与纯合野生型雄果蝇（XperY）杂交，后代雌果蝇基因型为XperXpers，雄果蝇基因型为XpersY；纯合pers突变体雄果蝇（XpersY）与纯合野生型雌果蝇（XperXper）杂交，后代雌果蝇基因型为XperXpers，雄果蝇基因型为XperY。由此可见，正反交后代中雌性的基因型和表现型相同，而雄性的基因型和表现型不同，即F1果蝇的羽化节律周期一定不同的是雄蝇。

（3）根据题意分析，实验结果是大翅正常节律∶小翅正常节律∶大翅无节律：小翅无节律=1∶1∶1∶1，符合基因的自由组合定律，说明两对基因位于两对同源染色体上，而节律基因在X染色体上，所以翅型基因位于常染色体上。