Question

【題目】果蠅是遺傳學(xué)研究的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)材料。果蠅剛毛和截毛這對(duì)相對(duì)性狀由X和Y染色體上的一對(duì)等位基因控制，且剛毛（B）對(duì)截毛（b）為顯性；控制果蠅紅眼的基因（R）只存在于X染色體上，如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）上述兩對(duì)性狀的遺傳不遵循基因的自由組合定律，原因是___________________________。

（2）若只考慮剛毛和截毛這對(duì)相對(duì)性狀，則果蠅種群中剛毛雄果蠅的基因組成除圖示外，還有_____種�，F(xiàn)將兩只剛毛果蠅雜交，子代雌果蠅全為剛毛，雄果蠅中既有剛毛，又有截毛，則親代中雌果蠅的基因型是_____________。

（3）科研人員發(fā)現(xiàn)，果蠅的灰身（H）對(duì)黑身（h）為顯性，H、h位于常染色體上，純合灰身果蠅與黑身果蠅雜交，后代中出現(xiàn)一只黑身果蠅（甲），甲的出現(xiàn)可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子的過(guò)程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失。研究人員利用基因型為HH的果蠅（乙）進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，弄清了原因。試對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)（假定一對(duì)同源染色體缺失相同片段時(shí)胚胎致死，各基因型配子活力相同）。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①將甲和乙雜交，獲得F1；

②F1自由交配，觀察并統(tǒng)計(jì)F2的表現(xiàn)型及比例。

結(jié)果預(yù)測(cè)：

①若F2表現(xiàn)型及比例為__________________________，則甲的出現(xiàn)是基因突變導(dǎo)致的；

②若F2表現(xiàn)型及比例為__________________________，則甲的出現(xiàn)是染色體片段缺失導(dǎo)致的。

Answer 1

【答案】 控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上（或控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因都在性染色體上，或控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因連鎖） 2 XBXb 灰身∶黑身=3∶1 灰身∶黑身=4∶1

【解析】本題以果蠅為素材，綜合考查了基因的分離定律、基因的自由組合定律、遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力。解答本題需要學(xué)生掌握基因的分離定律、自由組合定律的實(shí)質(zhì)，同時(shí)能夠利用雜交實(shí)驗(yàn)根據(jù)子代的表現(xiàn)型及比例推斷親本果蠅在產(chǎn)生配子的過(guò)程中發(fā)生了哪種類型的變異（基因突變或染色體片段缺失）。

（1）控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上（或控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因都在性染色體上，或控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因連鎖），故這兩對(duì)性狀的遺傳不遵循基因的自由組合定律。

（2）由于果蠅剛毛和截毛這對(duì)相對(duì)性狀由X和Y染色體上的一對(duì)等位基因控制，則剛毛雄果蠅的基因型為XBYB、XbYB、XBYb，故基因組成除圖示外，還有2種。由于子代雄果蠅中既有剛毛，又有截毛，說(shuō)明其雄果蠅中Y染色體上應(yīng)該為b基因，親代雌果蠅為XBXb，雄果蠅為XBYb。

（3）由于果蠅的灰身（H）對(duì)黑身（h）為顯性，H、h位于常染色體上，純合灰身果蠅（HH）與黑身果蠅（hh）雜交，后代為灰身果蠅（Hh），但后代中出現(xiàn)一只黑身果蠅（甲），甲的出現(xiàn)可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子的過(guò)程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失。若親本果蠅在產(chǎn)生配子的過(guò)程中發(fā)生了基因突變，則甲的基因型為hh，將甲（hh）和乙（HH）雜交，獲得F1（Hh）；F1（Hh）自由交配，因此F2的表現(xiàn)型及比例為灰身（1/4H、2/4Hh）∶黑身（1/4h）=3∶1；若親本果蠅在產(chǎn)生配子的過(guò)程中發(fā)生了染色體片段缺失，則甲的基因型為h0，將甲（h0）和乙（HH）雜交，獲得F1（Hh、H0）；F1（1/2Hh、1/2H0）自由交配，則其H的基因頻率為1/2，h的基因頻率為1/4，0的基因頻率為1/4，由于一對(duì)同源染色體缺失相同片段時(shí)胚胎致死，因此F2的灰身果蠅（H_）的概率為1/4（HH）+1/4（Hh）+1/4（H0）=3/4，黑身果蠅（h_）的概率為1/16（hh）+1/8（h0）=3/16，即F2的表現(xiàn)型及比例為灰身∶身=4∶1。