金小蜂(2n=10)的性別是由卵細胞的受精情況決定的。通常情況下,在金小蜂種群中,受精卵發(fā)育成雌性,卵細胞直接發(fā)育為雄性。雌性個體數(shù)量遠高于雄性。但由于部分雄性金小蜂的體細胞內(nèi)有一條“自私”的非必需染色體——B染色體,使其子代雄性個體的比例遠高于正常值。為研究B染色體“自私”的遺傳機制,研究人員進行了如下試驗。
(1)通常情況下,金小蜂的雄性體細胞內(nèi)染色體數(shù)為 55條,這種雄性個體被稱為 單倍體單倍體。
(2)B染色體只存在于雄性細胞內(nèi),獨立于必需的5條染色體之外,其上的P基因影響金小蜂子代雄性個體比例。含P基因的雄性經(jīng)假減數(shù)分裂(減數(shù)第一次分裂全部染色體進入次級精母細胞,減數(shù)第二次分裂則是一次不對稱的有絲分裂)后,形成的精子與卵細胞融合的受精卵。受精卵在有絲分裂分裂時,除B染色體外,來自精子的其他染色體凝集成團,而后降解,導致子代體細胞染色體數(shù)為 6(或5+B)6(或5+B)條,發(fā)育為雄性。
(3)研究人員將一種能特異性干擾P基因表達物質(zhì)——RNAi(RNA干擾)顯微注射進雄性蛹內(nèi),羽化為蜂后,與野生型雌蜂交配,雜交實驗如圖。
①RNAi為一種人工設(shè)計的RNA,能特異性地與細胞內(nèi)同源地mRNA互補配對,在相關(guān)酶地作用下,使其降解,從而干擾了P基因的 翻譯翻譯過程。但在此過程中,會有少量的RNAi殘留,導致干擾失敗,是部分P基因仍能表達。
注:餅圖陰影部分表示該基因型個體所占比例,P+表示有P基因,P-無P基因
②請寫出圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的基因型。ⅠP-P-、ⅡP+P-P+P-、ⅢP-P-。
③綜合以上研究結(jié)果,推測雜交實驗二中F1代出現(xiàn)雌性金小蜂的原因 由于RNAi對P基因的干擾,受精卵中來自精子的染色體(不凝集成團)能夠正常進行有絲分裂,表現(xiàn)為雌性由于RNAi對P基因的干擾,受精卵中來自精子的染色體(不凝集成團)能夠正常進行有絲分裂,表現(xiàn)為雌性。Ⅱ與Ⅲ雜交產(chǎn)生的F2中雌性只有一種染色體組成,其原因時雌蜂通過一定的調(diào)節(jié)機制,使含P+基因(或 B染色體)P+基因(或 B染色體)的卵細胞致死,控制其數(shù)量,實現(xiàn)雌雄性別比例穩(wěn)態(tài)。
【答案】5;單倍體;6(或5+B);翻譯;P-;P+P-;P-;由于RNAi對P基因的干擾,受精卵中來自精子的染色體(不凝集成團)能夠正常進行有絲分裂,表現(xiàn)為雌性;P+基因(或 B染色體)
【解答】
【點評】
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