平衡致死系及其應(yīng)用

1、“平衡致死系”及其應(yīng)用一、什么叫平衡致死系 平衡致死系也稱永久雜種，在平衡致死系中，一對同源染色體的兩個(gè)成員分別帶有一個(gè)座位不同的隱性致死基因，這兩個(gè)致死基因始終處在個(gè)別的染色體上，從而以雜合狀態(tài)保存不發(fā)生分離。 例如，現(xiàn)有一種“卷翅平衡致死系”果蠅，其個(gè)體的體細(xì)胞中一條2號染色體上有一顯性基因A（卷翅），這是個(gè)純合致死基因；另一條2號染色體上也有一個(gè)顯性基因B（星狀眼），也是純合致死基因，它們產(chǎn)生的子代純合子均為致死，只有雜合子存活，表現(xiàn)為卷翅星狀眼。如圖所示：二、平衡致死系的應(yīng)用1.平衡致死系統(tǒng)可以用來保持致死突變型的真實(shí)遺傳品系。真實(shí)遺傳是指子代性狀永遠(yuǎn)與親代性狀相同的遺傳方式，或生物性

2、狀能夠代代相傳、穩(wěn)定遺傳。如果只有一對致死基因，不管它是顯性致死，還是隱性致死，都會在代代相傳中基因頻率發(fā)生改變，不能穩(wěn)定遺傳。而平衡致死系統(tǒng)中的致死基因在代代相傳中基因頻率不會改變，能夠穩(wěn)定遺傳。2.可以應(yīng)用于育種實(shí)踐，1975年BA斯特魯尼科夫利用性連鎖平衡致死原理育成了幾乎只產(chǎn)雄蠶的家蠶品系。雄性家蠶的性染色體是ZZ，雌性家蠶是ZW。l1和l2是兩個(gè)Z染色體上的致死基因，將不帶有致死基因的雌蠶Z+W和兩個(gè)Z染色體上分別帶有致死基因l1和l2的雄蠶Zl1+Zl2進(jìn)行雜交，雌蠶所產(chǎn)的蠶卵中雌性蠶卵Zl1W或Zl2W全部不能孵化，而雄性蠶卵Z+Zl1+或Z+Zl2則可以孵化。由于雄性的生長期短

3、，消耗桑葉少，出絲率高，絲的質(zhì)量好，能達(dá)到增產(chǎn)的效果。三、保持一個(gè)平衡致死系統(tǒng)的條件 要保持一個(gè)平衡致死系統(tǒng)，必須滿足下面兩個(gè)條件：（1）一對同源染色體的兩個(gè)成員各帶有一個(gè)座位不同的隱性致死基因。（2）這兩個(gè)非等位的隱性致死基因始終處于各自的同源染色體上。要滿足第二個(gè)條件，通常要有一個(gè)“交換抑制因子”，使兩個(gè)非等位的致死基因不會由于交換而集中在一個(gè)染色體上。四、相關(guān)例題1（14分）果蠅卷翅基因A是2號染色體（常染色體）上的一個(gè)顯性突變基因，其等位基因a控制野生型翅型。（1）雜合卷翅果蠅的體細(xì)胞中2號染色體上DNA堿基排列順序 （相同/不相同），位于該對染色體上決定不同性狀基因的傳遞 （遵循/不

4、遵循）基因自由組合定律。（2）卷翅基因A純合時(shí)致死，推測在隨機(jī)交配的果蠅群體中，卷翅基因的頻率會逐代 。（3）研究者發(fā)現(xiàn)2號染色體上的另一純合致死基因B，從而得到“平衡致死系”果蠅，其基因與染色體關(guān)系如右圖。 該品系的雌雄果蠅互交（不考慮交叉互換和基因突變），其子代中雜合子的概率是 ；子代與親代相比，子代A基因的頻率 （上升/下降/不變）。（4）欲利用 “平衡致死系”果蠅來檢測野生型果蠅的一條2號染色體上是否出現(xiàn)決定新性狀的隱性突變基因，可做下列雜交實(shí)驗(yàn)（不考慮雜交過程中的交叉互換及新的基因突變）：P “平衡致死系”果蠅（）× 待檢野生型果蠅（） F1 選出卷翅果蠅雌雄果蠅隨機(jī)交配F

5、2 ？若F2代的表現(xiàn)型及比例為 ，說明待檢野生型果蠅的2號染色體上沒有決定新性狀的隱性突變基因。 若F2代的表現(xiàn)型及比例為 ，說明待檢野生型果蠅的2號染色體上有決定新性狀的隱性突變基因。答案（14分）（1）不相同 不遵循（2）下降 （3）100% 不變（4）卷翅野生=21 卷翅野生新性狀=8312. （16分）果蠅3號常染色體上有裂翅基因。為培育果蠅新品系，研究人員進(jìn)行如下雜交實(shí)驗(yàn)（以下均不考慮交叉互換）。（1）將某裂翅果蠅與非裂翅果蠅雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)型比例為裂翅:非裂翅=1:1，F(xiàn)1非裂翅果蠅自交，F(xiàn)2均為非裂翅，由此可推測出裂翅性狀由 性基因控制。F1裂翅果蠅自交后代中，裂翅與非裂翅比例接近

6、2:1的原因最可能是 。（2）將裂翅品系的果蠅自交，后代均為裂翅而無非裂翅，這是因?yàn)?號染色體上還存在另一基因（b），且隱性純合致死，所以此裂翅品系的果蠅雖然均為 ，但自交后代不出現(xiàn)性狀分離，因此裂翅基因能一直保留下來。（3）果蠅的2號染色體上有卷翅基因D和另一基因E（純合致死）。卷翅品系的果蠅自交后代均為卷翅，與上述裂翅品系果蠅遺傳特點(diǎn)相似。利用裂翅品系和卷翅品系雜交培育裂卷翅果蠅品系，F(xiàn)1基因型及表現(xiàn)型如下圖甲所示。圖甲欲培育出圖乙所示的裂卷翅果蠅，可從圖甲所示F1中選擇合適的果蠅進(jìn)行雜交。若從F1中選 與裂卷翅果蠅雜交，理論上應(yīng)產(chǎn)生四種表現(xiàn)型的子代，但實(shí)際上沒有裂卷翅果蠅。推測可能是F1裂卷翅果蠅產(chǎn)生的含有 基因的配子死亡，無法產(chǎn)生相應(yīng)的后代。若從F1中選表現(xiàn)型為 與 的果蠅雜交，子代裂卷翅果蠅有 種基因型，其中包含圖乙所示裂卷翅果蠅，進(jìn)而培養(yǎng)出新品系。（4）分析可知，欲保留果蠅某致死