例谈cib法在筛选和鉴定果蝇突变体中的应用

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1、例谈CIB法在筛选和鉴定果蝇突变体中的应用摩尔根利用突变果蝇发现了伴性遗传，但定量筛选和鉴定果蝇，还依赖于摩尔根的学生Muller所发展的CIB法。1CIB法简介CIB系果蝇中，X染色体上有三个特殊序列：C为染色体某片段位置颠倒的区段，可以抑制带有CIB的X染色体与另一X染色体交叉互换；隐性致死突变基因I，致使该基因的纯合果蝇致死；显性棒眼基因B，有CIB的X染色体的雌蝇具备棒眼性状。检测的方法是让经X射线照射的受检雄蝇与具有CIB的X染色体和普通X染色体的雌蝇交配蝇再与正常眼雄蝇杂交(1)，产生的F1棒眼雌2)，观察子二代的性状(1)如果F2中没有雄蝇，则受检雄蝇的X染色体产生了隐形致死

2、突变基因h(2)如果F2中，雌蝇：雄蝇=2:1，则受检雄蝇的X染色体没有产生隐形致死突变基因I。如果不是致死变异，只是普通的隐性突变，则F2雄蝇都表现为隐性突变性状。因此，可以让F1全部雌蝇分别与正常眼雄蝇交配，调查F2中不出现雄蝇或突变性状的雄蝇，可检测各种突变的频率。2例题（2014年江苏卷第33题改编）有一果蝇品系，其一种突变体的X染色体上存在CIB区段（用XCIB表示）。B基因表现显性棒眼性状；I基因的纯合子在胚胎期死亡（XCIBXCIB与XCIBY不能存活）；CIB存在时，X染色体间非姐妹染色单体不发生交换；正常果蝇X染色体无CIB区段用（X+表示）。果蝇的长翅（Vg）对残翅（v

3、g）为显性，基因位于常染色体上。图3是研宄X射线对正常眼果蝇X染色体诱变示意图。请回答下列问题：为了鉴定X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变，需用正常眼雄果蝇与F1中果蝇杂交，X染色体的诱变类型能在其杂交后代果蝇中直接显现出来，且能计算出隐性突变频率，合理的解释是；如果用正常眼雄果蝇与F1中果蝇杂交，不能准确计算出隐性突变频率，合理的解释是。参考答案：棒眼雌性；雄性；杂交后代中雄果蝇X染色体来源于亲代雄果蝇，且X染色体间未发生交换，Y染色体无对应的等位基因；正常眼雌性；X染色体间可能发生了交换。解析：亲代XCIBX+与X?Y杂交产生的F1中，雌性XCIBX?（棒眼）和X?X+（正常眼），雄

4、性X+Y（正常眼）和XCIBY（死亡）。由于CIB存在时，X染色体间非姐妹染色单体不发生交换，即XCIBX?不发生交叉互换；若CIB不存在时，X?X+可能发生交叉互换。又因为F2中雄蝇的X染色体来源于亲代雄蝇，丫染色体无对应的等位基因，故隐性突变可以在F2代雄性中显性出来。当选择F1棒眼雌性XCIBX?与正常眼雄性X+Y交配，F2代雄性将会出现表现型为棒眼、正常眼或棒眼、隐性突变体，可根据F2代隐性突变体在雄性中的比例，计算出隐性突变频率；当选择F1雌性正常眼X?X+与正常眼雄性X+Y交配，由于雌性染色体X?与X+可能发生交叉互换，不能准确计算出隐性突变频率。3试题拓展CIB测定法可用于检

5、测果蝇X染色体上的隐性突变［由显性基因（+）产生隐性基因（-）］和致死突变（突变基因使个体死亡），并测定隐性突变基因的频率（突变频率是指突变个体在一个群体中所占的比例）。CIB的果蝇具有1条正常的带有某显性基因的X染色体（X+）和1条CIB的X染色体（XCIB），基因型为XCIBX+。C表示该染色体上存在1个染色体某片段位置颠倒的区段，可抑制染色体发生交换；丨表示该区段有1个隐性致死基因，该基因纯合的胚胎在最初发育阶段死亡；B为控制棒状眼的显性基因。CIB测定法的过程可分为三个阶段，分别用①②③表示。(1)由于I基因的作用，在胚胎发育阶段即死亡的果蝇的基因型为。(2)CIB染色体上存在一个

6、染色体片段位置颠倒的区段，可抑制四分体时期的交叉互换，可能的原因是。(3)③过程杂交后代中雌性果蝇共1600只，雄性果蝇中隐性个体20只，则基因(+)的突变频率为(4)经诱变处理后的基因通常具有较高的突变频率，如果③过程杂交后代中未发现雄性的隐性个体，最可能的原因是。(5)控制果蝇灰身(D)和黑身(d)的常染色体上一对等位基因。现有基因型为DdXCIBX+和DdX+Y的一对亲本，则杂交后代中灰身正常眼的个体所占比例为。参考答案：(1)XIXI和XIY(1)CIB染色体上存在一个染色体片段位置颠倒的区段，与另一条X染色体无法正常配对而抑制了交叉互换(1)2.5%(2)基因发生了隐性致死突变(

7、3)1/2