Question

8．某二倍體鳥類的雄鳥的性染色體組成是ZZ，雌鳥的性染色體組成是ZW．該鳥的長腿和短腿由等位基因A/a控制，羽毛的灰色和白色由等位基因B/b控制．某生物科研小組進行如下兩組實驗：
實驗一：長腿灰羽（♀）×長腿灰羽（♂）→長腿灰羽雌鳥 $\frac{3}{16}$、長腿白羽雌鳥$\frac{3}{16}$、短腿灰羽雌鳥$\frac{1}{16}$、短腿白羽雌鳥$\frac{1}{16}$、長腿灰羽雄鳥$\frac{3}{8}$、短腿灰羽雄鳥$\frac{1}{8}$．
實驗二：長腿白羽（♀）×短腿灰羽（♂）→長腿灰羽雌鳥$\frac{1}{4}$、長腿白羽雌鳥$\frac{1}{4}$、短腿灰羽雌鳥$\frac{1}{4}$、短腿白羽雌鳥$\frac{1}{4}$．請回答下列問題：
（1）根據雜交實驗推斷，A/a和B/b兩對等位基因中，位于Z染色體上的是B/b，控制這兩對性狀的基因的遺傳符合基因的自由組合定律．
（2）實驗一的親本中雌性個體基因型為AaZ^BW，產生的F₁中b的基因頻率為$\frac{1}{3}$．選出F₁中的長腿灰羽個體隨機交配，子代中長腿灰羽的概率為$\frac{7}{9}$．
（3）實驗二中沒有雄性個體是可能是因為基因型為AZ^b、aZ^b的卵細胞（填“精子”或“卵細胞”）不能參與受精作用．
（4）在自然環(huán)境中，白羽的鳥比灰羽的鳥更容易被天敵發(fā)現，則經過若干年后，種群中B的基因頻率將變大（填“變大”、“變小”、“不變”或“無法判斷”）．
（5）在鳥類的飼料中添加堿基類似物，發(fā)現子代出現多種多樣的突變類型，說明基因突變具有隨機性特點．

Answer 1

分析 1、長腿和短腿由等位基因A/a控制，羽毛的灰色和白色由等位基因B/b控制．根據試驗一可知：長腿灰羽（♀）×長腿灰羽（♂），后代中雌性中既有灰羽又有白羽，但是雄性中只有灰羽，說明是伴性遺傳，控制的相關基因在Z染色體上．長、短腿，后代雌性和雄性都有，并都是長腿：短腿=3：1，說明是常染色體遺傳，相關基因位于常染色體上．
2、雌雞（ZW）的卵細胞和3個極體有2種情況．第一種情況是：Z（卵細胞）、Z（極體）、W（極體）、W（極體），按題中所述方式形成的二倍體后代性別及比例是：ZZ（雄）：ZW（雌）=1：2；第二種情況是：W（卵細胞）、W（極體）、Z（極體）、Z（極體）．按題中所述方式形成的二倍體后代類型及比例是：WW（不能存活）：ZW（雌性）=0：2．兩種情況概率相等，得雌：雄=（2+2）：（1+0）=4：1．

解答 解：（1）根據雜交實驗推斷，A/a和B/b兩對等位基因中，位于Z染色體上的是等位基因B/b，控制這兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上，其遺傳符合基因的自由組合定律．
（2）根據試驗一可知：長腿灰羽（♀）×長腿灰羽（♂），后代中雌性中既有灰羽又有白羽，但是雄性中只有灰羽，說明是伴性遺傳，控制的相關基因在Z染色體上．長、短腿，后代雌性和雄性都有，并都是長腿：短腿=3：1，說明是常染色體遺傳，相關基因位于常染色體上．根據“無中生有為隱性”，可判斷出短腿為隱性，長腿為顯性．灰色為顯性，白色為隱性．可以推測出雜交實驗一的親本中雌性個體基因型為AaZ^BW，雄性個體基因型為AaZ^BZ^b．雜交實驗一中親本的基因型為AaZ^BW×AaZ^BZ^b，在雜交過程中沒有基因的淘汰，因此產生的F₁中B基因頻率=$\frac{2}{3}$，b的基因頻率為$\frac{1}{3}$．選出其中的長腿灰羽個體隨機交配，由于每一對性狀都遵循基因分離定律，可以先將每一對性狀拆開單獨計算，之后再綜合起來．對于長短腿一對性狀而言：子代中短腿的概率為$\frac{2}{3}Aa×\frac{2}{3}Aa×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，則長腿為1-$\frac{1}{9}=\frac{8}{9}$；對于白羽和灰羽一對性狀而言，子代中白羽的概率為$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$，則灰羽為1-$\frac{1}{8}$=$\frac{7}{8}$，子代中長腿灰羽的概率為$\frac{8}{9}×\frac{7}{8}=\frac{7}{9}$．
（3）根據親本的表現型：長腿白羽（♀）×短腿灰羽（♂），可推知親本的基因型大致為：A_-Z^bW、aaZ^BZ^b．由于后代雌性中長腿：短腿=1：1，符合測交的實驗結果，因此親本雌性的基因型為AaZ^bW；表格中后代沒有雄性，但有雌性個體，并且雌性個體后代的表現型及比例符合基因的自由組合定律，表明親代父本精子是正常的，含有W染色體的卵細胞也是正常的，因此造成雜交實驗二中沒有雄性個體的是因為母本的含有b基因的卵細胞即AZ^b、aZ^b不能參與受精作用．
（4）在自然環(huán)境中，白羽的鳥比灰羽的鳥更容易被天敵發(fā)現，則經過若干年后，種群中B的基因頻率將變大．
（5）在鳥類的飼料中添加堿基類似物，發(fā)現子代出現多種多樣的突變類型，說明基因突變具有隨機性特點．
故答案為：
（1）B/b    基因的自由組合
（2）AaZ^BW    $\frac{1}{3}$         $\frac{7}{9}$
（3）AZ^b、aZ^b    卵細胞
（4）變大
（5）隨機性

點評 本題以圖表的形式，考查伴性遺傳及常染色體上的遺傳，要求考生掌握伴性遺傳及常染色體遺傳的特點，并根據題干信息準確判斷其中相對性狀的顯隱性關系，及控制該相對性狀的基因所在的位置，進而推斷出各組親本的基因型，再依據分離和自由組合定律解答即可．