Question

4．果蠅是遺傳學(xué)常用的材料，回答下列有關(guān)遺傳學(xué)問題．

（1）圖1表示對(duì)雌果蠅眼型的遺傳研究結(jié)果，由圖分析，果蠅眼形由正常眼轉(zhuǎn)變?yōu)榘粞凼怯捎谌旧�體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的，其中雄性棒眼果蠅的基因型為X^BY．
（2）研究人員構(gòu)建了一個(gè)棒眼雌果蠅品系X^dBX^b，其細(xì)胞中的一條X染色體上攜帶隱性致死基因d，且該基因與棒眼基因B始終連在一起，如圖2所示．在純合（X^dBX^dB、X^dBY）時(shí)能使胚胎致死．若棒眼雌果蠅（X^dBX^b）與野生正常眼雄果蠅（X^bY）雜交，F(xiàn)₁果蠅的表現(xiàn)型有三種，分別為棒眼雌果蠅、正常眼雄果蠅和正常眼雌果蠅，其中雄果蠅占$\frac{1}{3}$．若F₁雌果蠅隨機(jī)交配，則產(chǎn)生的F₂中X^b頻率為$\frac{10}{11}$．
（3）遺傳學(xué)上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象叫缺失，若一對(duì)同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時(shí)缺失叫缺失純合子，若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子．缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子導(dǎo)致個(gè)體胚胎期死亡．現(xiàn)有一紅眼雄果蠅X^AY與葉白眼雌果蠅X^aX^a雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅．請(qǐng)用雜交實(shí)驗(yàn)判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的，還是由于基因突變引起的？
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：選該白眼雌果蠅與多只紅眼雄果蠅雜交，觀察統(tǒng)計(jì)子代中雌雄果蠅數(shù)量之比．
結(jié)果及結(jié)論：
①若子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為1：1，則為基因突變引起的．
②若子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為2：1，則是由于缺失造成的．

Answer 1

分析 1、由題圖可知，果蠅的正常眼基因和棒狀眼基因位于X染色體上，正常眼基因是X^bX^b和X^bY，如果X染色體上某一區(qū)段重復(fù)，該染色體上的b基因變成B基因，則為棒狀眼，因此棒狀眼出現(xiàn)是染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果．
2、先寫出棒眼雌果蠅（X^dBX^b）與野生正常眼雄果蠅（X^bY）雜交后代的基因型，根據(jù)題干中隱性純合致死現(xiàn)象，判斷出致死基因型及雜交后代個(gè)體的基因型、表現(xiàn)型及比例，計(jì)算子一代個(gè)體自由交配后代的某基因的基因頻率時(shí)，先計(jì)算出子一代雌性個(gè)體產(chǎn)生的配子的基因型、比例和子一代雄性個(gè)體產(chǎn)生的配子的基因型及比例，用雌雄配子交配法寫出自由交配后代的基因型及比例；根據(jù)題意中的隱性純合致死判斷出胚胎致死的基因型和自由交配后代的不同基因型及比例，最后按照基因頻率的概念進(jìn)行計(jì)算．
3、由題意知，一紅眼雄果蠅X^AY與葉白眼雌果蠅X^aX^a雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅，該白眼雌果蠅出現(xiàn)的原因可能是染色體片段的缺失，也可能是基因突變兩種情況，先假定某種情況成立，寫出親本的基因型和雜交后的基因型及表現(xiàn)，然后進(jìn)行解答．

解答 解：（1）由圖1可知，果蠅的棒狀眼是由于染色體片段的重復(fù)引起的，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；棒狀眼基因位于X染色體上，因此雄果蠅棒狀眼的基因型是X^BY．
（2）棒眼雌果蠅（X^dBX^b）與野生正常眼雄果蠅（X^bY）雜交，后代的基因型是：X^dBX^b、X^dBY、X^bX^b、X^bY，其中X^dBY胚胎致死，因此后代的表現(xiàn)型是棒眼雌果蠅（X^dBX^b）、正常眼雄果蠅（X^bY）和正常眼雌果蠅（X^bX^b），比例為1：1：1，因此中雄果蠅占$\frac{1}{3}$；子一代雌果蠅產(chǎn)生的配子的基因型及比例是X^dB：X^b=1：3，雄果蠅產(chǎn)生的配子的基因型及比例是X^b：Y=1：1，F(xiàn)₁雌雄果蠅隨機(jī)交配，則產(chǎn)生的F₂中的基因型及比例是X^dBY：X^dBX^b：X^bXb：X^bY=1：1：3：3，其中X^dBY胚胎致死，因此自由交配F₂中果蠅個(gè)體的基因型及比例是：X^dBX^b：X^bXb：X^bY=1：3：3，所以X^b頻率為（1+2×3+3）÷（2+6+3）=$\frac{10}{11}$．
（3）該實(shí)驗(yàn)的目的是探究紅眼雄果蠅X^AY與葉白眼雌果蠅X^ax^a雜交子代中出的白眼雌果蠅的原因是由于缺失造成的，還是由于基因突變引起的；
①如果該白眼果蠅是基因突變引起的，則該白眼果蠅的基因型為X^aX^a，與紅眼雄果蠅交配，后代的基因型為X^AX^a：X^aY=1：1，因此雜交后的性別比例是雌性果蠅：雄果蠅=1：1；
②假設(shè)該白眼雌果蠅是由染色體缺失造成的，如果染色體缺失用X+表示，該果蠅的基因型為X⁺X^a，與紅眼雄果蠅交配，后代的基因型為X⁺X^A、X^AX^a、X⁺Y、X^aY，其中X⁺Y胚胎致死，因此雜交后的性別比例是雌性果蠅：雄果蠅=2：1．
故答案為：
（1）染色體（結(jié)構(gòu)）變異 X^BY
（2）正常眼雌果蠅 $\frac{1}{3}$ $\frac{10}{11}$
（3）①1：1 ②2：1

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生分析題干獲取信息的能力，理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力，并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題干信息對(duì)某些遺傳學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理、判斷獲取結(jié)論的能力及設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、獲取結(jié)論的能力．