Question

【題目】果蠅是遺傳學研究的經典實驗材料。果蠅剛毛和截毛這對相對性狀由X和Y染色體上的一對等位基因控制，且剛毛（B）對截毛（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。請回答下列問題：

（1）上述兩對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相對性狀，則果蠅種群中剛毛雄果蠅的基因組成除圖示外，還有_____種。現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）科研人員發現，果蠅的灰身（H）對黑身（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，后代中出現一只黑身果蠅（甲），甲的出現可能是親本果蠅在產生配子的過程中發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）進行相關實驗，弄清了原因。試對實驗結果進行預測（假定一對同源染色體缺失相同片段時胚胎致死，各基因型配子活力相同）。

實驗步驟：

①將甲和乙雜交，獲得F1；

②F1自由交配，觀察并統計F2的表現型及比例。

結果預測：

①若F2表現型及比例為__________________________，則甲的出現是基因突變導致的；

②若F2表現型及比例為__________________________，則甲的出現是染色體片段缺失導致的。

Answer 1

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

【解析】試題分析：本題主要考查基因的分離定律。要求學生理解XY同源區，熟練運用基因的分離定律，以及自由交配的計算方法。

（1）由于控制這兩對相對性狀的兩對等位基因位于一對同源染色體上（或控制這兩對相對性狀的兩對等位基因都在性染色體上，或控制這兩對相對性狀的兩對等位基因連鎖），故這兩對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相對性狀由X和Y染色體上的一對等位基因控制，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，說明其雄果蠅中Y染色體上應該為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），但后代中出現一只黑身果蠅（甲），甲的出現可能是親本果蠅在產生配子的過程中發生了基因突變或染色體片段缺失。若親本果蠅在產生配子的過程中發生了基因突變，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的表現型及比例為灰身（1/4HH、2/4Hh）∶黑身（1/4hh）=3∶1；若親本果蠅在產生配子的過程中發生了染色體片段缺失，則甲的基因型為hO, 將甲（hO）和乙（HH）雜交，獲得F1（Hh、HO）；F1（1/2Hh、1/2HO）自由交配，則其H的基因頻率為1/2，h的基因頻率為1/4，O的基因頻率為1/4，由于一對同源染色體缺失相同片段時胚胎致死，因此F2的灰身果蠅（H_）的概率為1/4（HH）+1/4（Hh）+1/4（HO）=3/4，黑身果蠅（h_）的概率為1/16（hh）+1/8（hO）=3/16，即F2的表現型及比例為灰身∶黑身=4∶1。