例談CIB法在篩選和鑒定果蠅突變體中的應用

肖安慶

摩爾根利用突變果蠅發現了伴性遺傳，但定量篩選和鑒定果蠅，還依賴于摩爾根的學生Muller所發展的ClB法。

1 ClB法簡介

ClB系果蠅中，X染色體上有三個特殊序列：C為染色體某片段位置顛倒的區段，可以抑制帶有ClB的X染色體與另一X染色體交叉互換；隱性致死突變基因l，致使該基因的純合果蠅致死；顯性棒眼基因B，有ClB的X染色體的雌蠅具備棒眼性狀。檢測的方法是讓經X射線照射的受檢雄蠅與具有ClB的X染色體和普通X染色體的雌蠅交配（圖1），產生的F1棒眼雌蠅再與正常眼雄蠅雜交（圖2），觀察子二代的性狀。（1） 如果F2中沒有雄蠅，則受檢雄蠅的X染色體產生了隱形致死突變基因l；（2） 如果F2中，雌蠅∶雄蠅=2∶1，則受檢雄蠅的X染色體沒有產生隱形致死突變基因l。如果不是致死變異，只是普通的隱性突變，則F2雄蠅都表現為隱性突變性狀。因此，可以讓F1全部雌蠅分別與正常眼雄蠅交配，調查F2中不出現雄蠅或突變性狀的雄蠅，可檢測各種突變的頻率。

2 例題

（2014年江蘇卷第33題改編）有一果蠅品系，其一種突變體的X染色體上存在ClB區段（用XClB表示）。B基因表現顯性棒眼性狀；l基因的純合子在胚胎期死亡（XClBXClB與XClBY不能存活）；ClB存在時，X染色體間非姐妹染色單體不發生交換；正常果蠅X染色體無ClB區段用（X+表示）。果蠅的長翅（Vg）對殘翅（vg）為顯性，基因位于常染色體上。圖3是研究X射線對正常眼果蠅X染色體誘變示意圖。請回答下列問題：

為了鑒定X染色體上正常眼基因是否發生隱性突變，需用正常眼雄果蠅與F1中 果蠅雜交，X染色體的誘變類型能在其雜交后代 果蠅中直接顯現出來，且能計算出隱性突變頻率，合理的解釋是 ；如果用正常眼雄果蠅與F1中 果蠅雜交，不能準確計算出隱性突變頻率，合理的解釋是 。

參考答案：棒眼雌性；雄性；雜交后代中雄果蠅X染色體來源于親代雄果蠅，且X染色體間未發生交換，Y染色體無對應的等位基因；正常眼雌性；X染色體間可能發生了交換。

解析：親代XCIBX+與X？Y雜交產生的F1中，雌性XCIBX？（棒眼）和X？X+（正常眼），雄性X+Y（正常眼）和XCIBY（死亡）。由于ClB存在時，X染色體間非姐妹染色單體不發生交換，即XCIBX？不發生交叉互換；若ClB不存在時，X？X+可能發生交叉互換。又因為F2中雄蠅的X染色體來源于親代雄蠅，Y染色體無對應的等位基因，故隱性突變可以在F2代雄性中顯性出來。當選擇F1棒眼雌性XCIBX？與正常眼雄性X+Y交配，F2代雄性將會出現表現型為棒眼、正常眼或棒眼、隱性突變體，可根據F2代隱性突變體在雄性中的比例，計算出隱性突變頻率；當選擇F1雌性正常眼X？X+與正常眼雄性X+Y交配，由于雌性染色體X？與X+可能發生交叉互換，不能準確計算出隱性突變頻率。

3 試題拓展

ClB測定法可用于檢測果蠅X染色體上的隱性突變[由顯性基因（+）產生隱性基因（-）]和致死突變（突變基因使個體死亡），并測定隱性突變基因的頻率（突變頻率是指突變個體在一個群體中所占的比例）。ClB的果蠅具有1條正常的帶有某顯性基因的X染色體（X+）和1條ClB的X染色體（XClB），基因型為XClBX+。C表示該染色體上存在1個染色體某片段位置顛倒的區段，可抑制染色體發生交換；l表示該區段有1個隱性致死基因，該基因純合的胚胎在最初發育階段死亡；B為控制棒狀眼的顯性基因。ClB測定法的過程可分為三個階段，分別用①②③表示。

（1） 由于l基因的作用，在胚胎發育階段即死亡的果蠅的基因型為 。

（2） ClB染色體上存在一個染色體片段位置顛倒的區段，可抑制四分體時期的交叉互換，可能的原因是 。

（3） ③過程雜交后代中雌性果蠅共1 600只，雄性果蠅中隱性個體20只，則基因（+）的突變頻率為

。

（4） 經誘變處理后的基因通常具有較高的突變頻率，如果③過程雜交后代中未發現雄性的隱性個體，最可能的原因是 。

（5） 控制果蠅灰身（D）和黑身（d）的常染色體上一對等位基因。現有基因型為DdXClBX+和DdX+Y的一對親本，則雜交后代中灰身正常眼的個體所占比例為 。

參考答案：（1） XIXI和XIY

（2） ClB染色體上存在一個染色體片段位置顛倒的區段，與另一條X染色體無法正常配對而抑制了交叉互換

（3） 2.5%

（4） 基因發生了隱性致死突變

（5） 1/2