Question

【題目】某動物種群中雌雄數(shù)量相當。科研人員從該動物野生型紅眼群體中分離出紫眼突變體，但不知該突變基因的位置是位于細胞質中、常染色體上、X與Y染色體同源區(qū)段、還是僅位于X染色體上。為探究該突變基因位置進行了實驗①。

實驗①：紫眼雄性×純合紅眼雌性→ F1均為紅眼 → F2中紅眼 : 紫眼=3 : 1

（1）僅根據上述實驗①的結果可以確定該基因不位于____________。進一步分析發(fā)現(xiàn)實驗①的F2中紫眼個體性別全為雄性，可以初步確定該基因可能位于_______________。

（2）為最終確定基因位置，科研人員進行了實驗②。

實驗②：紫眼雌性×純合紅眼雄性→ F1中紅眼 : 紫眼=1 : 1 →F2中紅眼 : 紫眼=1 : 1

根據上述實驗可最終確定該突變基因的位置是_______________________。

（3）科研人員在實驗②的F1中發(fā)現(xiàn)有一只紫眼個體性別為雌性。分析認為，該紫眼雌性個體出現(xiàn)的原因有兩種：一是親本個體在產生配子過程中發(fā)生了眼色基因突變；二是眼色基因所在的染色體片段丟失導致眼色基因丟失。后者的變異類型屬于___________。已知體細胞中不含眼色基因的個體不能存活，請你幫助科研人員通過一次雜交的方法以探究實驗②的F1中出現(xiàn)紫眼雌性的原因。

實驗思路： _____________________；觀察并統(tǒng)計后代雌雄數(shù)量及比例。

預期結果及結論：①若后代________，則為眼色基因突變；②若后代_______，則為眼色基因缺失。

Answer 1

【答案】細胞質 X與Y染色體同源區(qū)段 或 僅位于X染色體上 僅位于X染色體上 染色體結構變異 實驗思路：將該紫眼雌性個體與 雄性個體雜交（紅紫均可） 預期結果及結論：①雌性與雄性數(shù)量相同/雌性數(shù)量:雄性數(shù)量=1:1 ②雌性數(shù)量:雄性數(shù)量=2:1

【解析】

細胞質遺傳顯著的特點為母系遺傳，即后代的表現(xiàn)型由母本細胞質基因決定。而細胞核基因遵循基因的分離定律和自由組合定律。由于兩者遺傳特點的區(qū)別，一般選用正交和反交的方法進行辨別。

（1）僅根據上述實驗①的結果可以確定該基因遵循孟德爾分離定律，因此該基因不位于細胞質中。進一步分析發(fā)現(xiàn)實驗①的F2中紫眼個體性別全為雄性，可以初步確定該基因可能位于X與Y染色體同源區(qū)段或僅位于X染色體上。

（2）由題意可知，假如該基因位于X與Y染色體同源區(qū)段上，則實驗②的F1均為紅眼，與題意不符，加之實驗②：紫眼雌性×純合紅眼雄性→ F1中紅眼 : 紫眼=1 : 1 →F2中紅眼 : 紫眼=1 : 1，說明該基因突變位于X染色體上。

（3）科研人員在實驗②的F1發(fā)現(xiàn)有一只紫眼個體性別為雌性。分析認為，該紫眼雌性個體出現(xiàn)的原因有兩種：一是親本個體在產生配子過程中發(fā)生了眼色基因突變；二是眼色基因所在的染色體片段丟失導致眼色基因丟失。后者的變異類型屬于染色體結構變異。已知體細胞中不含眼色基因的個體不能存活，由于該基因是伴X染色體，因此如果是染色體缺失所致，則該基因缺失的染色體和Y染色體結合后，該個體不能存活，根據此信息設計實驗，實驗思路：將該紫眼雌性個體與 雄性個體雜交（紅紫均可）；觀察并統(tǒng)計后代雌雄數(shù)量及比例。

預期結果及結論：①若后代雌性與雄性數(shù)量相同/雌性數(shù)量:雄性數(shù)量=1:1，則為眼色基因突變；②若后代雌性數(shù)量:雄性數(shù)量=2:1，則為眼色基因缺失。