Question

【題目】2017年的諾貝爾生理學或醫學獎由三位科學家分享，他們揭示了黑腹果蠅羽化（由蛹發育為成蟲）時間的分子機制。黑腹果蠅的羽化時間受位于X染色體非同源區段上的一組復等位基因控制，有控制羽化時間為29h、24h、19h和無節律四種等位基因，其中24h的為野生型，其余三者由基因突變產生。請回答下列問題：

（1）某研究小組為了探究控制羽化時間的一組復等位基因之間的顯隱性關系，首先探究了控制羽化時間為29h、24h、19h這三種等位基因之間的顯隱性關系：用一只羽化時間29h的雌果蠅和一只羽化時間24h的雄果蠅雜交，產生的在19h時觀察到有果蠅個體羽化出來。若所有基因型的個體均能正常存活，該研究小組假設：該性狀受一組復等位基因、T、t控制，其中對T、t為完全顯性，T對t為完全顯性，野生型受T基因控制。該研究小組統計了所有的羽化時間及比例，若____________則該假設正確，其中，羽化時間為19h和24h的果蠅分別為____________（雌、雄）性。

（2）研究小組需要再確定無節律基因與、T、t之間的顯隱性關系（假設它們之間都是完全顯性關系），若（1）的假設正確，現有一只羽化時間無節律的雄果蠅和以上三種羽化時間均為純合子的雌果蠅各若干只，可能只需一次雜交實驗就能確定無節律基因與其他三種等位基因之間顯隱性關系的方法是：用該無節律的雄果蠅與羽化時間為____________的雌果蠅雜交，觀察果蠅的表現型。如果表現型______________，則無節律基因相對于該節律基因為顯性；如果表現型______________，則無節律基因相對于該節律基因為隱性。

Answer 1

【答案】羽化時間29h：24h：19h=2：1：1 雄和雌 29h或19h 有兩種（或出現無節律或雌性都為無節律，雄性都表現為該節律或雌雄表現不同） 只有一種（或全表現為該節律或雌雄表現相同）

【解析】

根據題目信息，野生型受T基因控制，親本羽化時間29h的雌果蠅和一只羽化時間24h的雄果蠅雜交，產生的F1在19h時有果蠅個體羽化出來，從而確定29h的性狀由T+基因控制，19h性狀由t基因控制，再利用相關雜交關系推測子代基因型及表現型；在證明無節律與有節律基因的顯隱關系時，利用假說——演繹法，對要證明的問題提出相關假設，進行演繹推理，找出兩種假設的區別進而加以證明。

（1）按照該研究小組假設，野生型受T基因控制，根據題中信息，“用一只羽化時間29h的雌果蠅和一只羽化時間24h的雄果蠅雜交，產生的F1在19h時觀察到有果蠅個體羽化出來。”可以推定29h的性狀由T+基因控制，19h性狀由t基因控制。如果該觀點正確，則羽化時間24h的黑身雄蠅基因型是XTY，而羽化時間29h的灰身雌蠅基因型是XT+X—，由于子代出現了羽化時間為19h的個體，所以親代的基因型為XTY和XT+Xt，子代XT+Y∶XtY∶XT+XT∶XTXt=1∶1∶1∶1，表現型為F1的羽化時間29h∶24h∶19h=2∶1∶1，羽化時間為19h和24h的基因型為XtY和XTXt，分別為雄性和雌性。

（2）若（1）的假設正確，控制該性狀的復等位基因對T、t為完全顯性，T對t為完全顯性。所以，若要確定無節律的性狀與這三種等位基因之間的顯隱性關系，需用該無節律的雄果蠅與羽化時間為29h或19h的雌果蠅雜交，根據伴X染色體遺傳的特點——交叉遺傳的特性，若F1的雌性均表現為無節律，雄性均表現為有節律，則無節律基因相對于該節律基因為顯性（或有兩種表現型）；若F1無論雌雄均表現為該節律性狀（或只有一種表現型），則無節律基因相對于該節律基因為隱性。