Question

【題目】野生型果蠅都是正常翅灰體長硬毛，自然繁殖過程中在翅膀形狀、身體顏色、硬毛長度等性狀方面出現了一些突變體。回答下列問題。

（1）黑體長硬毛雌果蠅與灰體長硬毛雄果蠅雜交，F1表現型及比例為灰體長硬毛♀：灰體長硬毛♂：灰體短硬毛♂=2:1:1，則控制長硬毛和短硬毛的基因位于____________（填“常”“X”或“Y”）染色體上。

（2）果蠅的缺刻翅是由染色體上某個基因缺失引起的，并且有純合致死效應，導致雄性中不存在缺刻翅

個體。推測缺刻翅的變異類型屬于____________。缺刻翅果蠅與正常翅果蠅雜交，F1中雌、雄果蠅自由交配得F2，請預測F2的表現型及比例：__________________________。

（3）遺傳學中，可以用“遺傳互補實驗”來確定兩個隱性突變是否發生在同一個基因上，具體過程為：一個基因突變的純合子與另外一個基因突變的純合子交配，通過子代的表現型就可以說明二者是不是在同一個基因上。具體過程可以用下圖來描述：

現在果蠅群體中發現一個純合黃體果蠅品系，已知該品系的出現是由常染色體上某一基因發生隱性突變造成的。某同學設計實驗探究果蠅的黃體和黑體是否為同一基因突變的結果。

實驗思路：將黃體果蠅與______________果蠅雜交，分析子代的表現型。

結果預測：①若___________________________，則果蠅的黃體和黑體是同一基因突變的結果；

②若_____________________________，則果蠅的黃體和黑體不是同一基因突變的結果。

Answer 1

【答案】X 染色體結構變異（或缺失或染色體變異） 缺刻翅雌∶正常翅雌∶正常翅雄＝1∶3∶3，或缺刻翅∶正常翅=1∶6 純合黑體 子代不出現野生型果蠅（“子代全為黑體或子代全為黃體果蠅”或“子代為突變型果蠅”） 子代全為野生型（灰體）果蠅

【解析】

根據題意，黑體長硬毛雌果蠅與灰體長硬毛雄果蠅雜交，F1表現型及比例為灰體長硬毛♀：灰體長硬毛♂：灰體短硬毛♂=2：1：1，即F1中雌、雄果蠅全為灰體，雌性只有長硬毛，雄性中長硬毛∶短硬毛＝1∶1，則控制體色性狀的基因位于常染色體上，控制硬毛性狀的基因位于X染色體上；據此答題。

（1）根據題意，黑體長硬毛雌果蠅與灰體長硬毛雄果蠅雜交，F1全為灰體，雌性只有長硬毛，雄性中長硬毛∶短硬毛＝1∶1，則推測控制體色的基因位于常染色體上，控制硬毛性狀的基因位于X染色體上。

（2）染色體上某個基因缺失引起果蠅的性狀發生改變而成為缺刻翅個體，雄性中不存在缺刻翅個體，可知這種變異類型屬于染色體結構變異，相當于伴X染色體顯性遺傳，相關基因用H、h表示。根據題意，由于雌性中純合子致死，因此缺刻翅雌果蠅基因型可表示為XHXh，正常翅雄果蠅基因型為XhY，雜交得F1的基因型為XHXh、XhXh、XHY（死亡）、XhY，F1雌果蠅產生的配子類型及比例為XH∶Xh＝1∶3，F1雄果蠅產生的配子類型及比例為Xh∶Y＝1∶1，F1中雌、雄果蠅自由交配得到的F2的基因型及比例為XHXh∶XHY∶XhXh∶XhY＝1∶1∶3∶3，其中XHY致死，所以F2的表現型及比例為缺刻翅雌∶正常翅雌∶正常翅雄＝1∶3∶3。

（3）該品系的出現是由某一基因發生隱性突變造成的，若與黑體為同一基因突變，設黃體果蠅的基因型為a1a1，將黃體果蠅（a1a1）與黑體果蠅（aa）雜交，子代基因型為a1a，表現為黃體或黑體。若該品系的出現與黑體不是同一基因突變的結果，設黃體突變基因為b，則野生型的基因型為AABB，黃體的基因型為AAbb，黑體的基因型為aaBB，則黃體與黑體雜交，子代基因型為AaBb，表現為野生型。根據上述分析可知，探究果蠅的黃體和黑體是否為同一基因突變的結果，實驗思路為：將黃體雄果蠅與純合黑體雌果蠅雜交，分析子代的表現型。

結果預測：①若子代全為黑體或黃體果蠅（子代不出現野生型果蠅），則果蠅的黃體和黑體是同一基因突變的結果；

②若子代全為野生型（灰體）果蠅，則果蠅的黃體和黑體不是同一基因突變的結果。