Question

【題目】果蠅具有易飼養(yǎng)、繁殖快、相對性狀多等優(yōu)點，是理想的遺傳學實驗材料。下圖為雌雄果蠅體細胞的染色體和基因示意圖，其中II、III、IV、X、Y表示染色體，D、d表示控制長翅、殘翅的基因。據(jù)圖回答問題：

（1）已知果蠅紅眼（A）對白眼（a）為顯性，位于X染色體上，則長翅與殘翅、紅眼與白眼這兩對相對性狀的遺傳遵循基因自由組合定律，理由是________________________。

（2）科研人員發(fā)現(xiàn)，純合長翅果蠅與殘翅果蠅雜交，后代中出現(xiàn)一只殘翅果蠅(甲)，甲的出現(xiàn)可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子的過程中發(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DD的果蠅（乙）和甲雜交獲得F1，F(xiàn)1自由交配，如果甲的出現(xiàn)是基因突變導致的，則F2表現(xiàn)型及比例為___________________；如果甲的出現(xiàn)是染色體片段缺失導致的，則F2表現(xiàn)型及比例為_________________。（注：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）。

（3）果蠅剛毛（B）對截毛（b）為顯性，不知控制該性狀的基因是位于常染色體上、X染色體上，還是X、Y染色體的同源區(qū)段上。某生物興趣小組同學選擇一只截毛雌果蠅與一只剛毛雄果蠅進行雜交，統(tǒng)計子一代的表現(xiàn)型。請補充相應實驗結(jié)果及結(jié)論。

①若子一代中雌果蠅全部為截毛，雄果蠅全部為剛毛，則這對基因僅位于X、Y染色體的同源區(qū)段上；

②若子一代中雌果蠅全部為剛毛，雄果蠅全部為截毛，則_______________________；

③若_________________________________________，則這對基因僅位于常染色體上。

④若子一代中雌雄果蠅全部為剛毛，則這對基因位于常染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段上。

Answer 1

【答案】 因為控制長翅和殘翅、紅眼與白眼的基因位于非同源染色體上 長翅∶殘翅=3∶1 長翅∶殘翅=4∶1 這對基因位于X染色體上或X、Y染色體的同源區(qū)段上 子一代中雌雄果蠅均1/2為剛毛1/2為截毛（ 或雌雄果蠅均有剛毛和截毛）

【解析】

據(jù)圖分析，左圖果蠅為雄果蠅，含有一對性染色體XY，且Ⅱ號同源染色體上含有一對等位基因D、d；右圖是雌果蠅，含有一對性染色體XX，且Ⅱ號同源染色體上含有一對等位基因D、d。

（1）根據(jù)題干信息和圖形分析可知，A、a基因位于X染色體上，D、d基因位于常染色體（Ⅱ）上，由于兩對等位基因位于兩對同源染色體上，因此它們之間遵循基因的自由組合定律。

（2）根據(jù)題意分析，純合長翅果蠅基因型為DD，純合殘翅果蠅基因型為dd，后代基因型為Dd，而后代甲為殘翅，可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子的過程中發(fā)生了基因突變（D突變?yōu)閐），有可能是D基因所在染色體片段缺失導致的（缺失染色體記為O）。科研人員讓乙（DD）與甲（dd或Od）雜交，再讓子代自由交配，如果甲（dd）的出現(xiàn)是基因突變導致的，則F2表現(xiàn)型及比例為長翅（DD、Dd）∶殘翅（dd）=3∶1；如果甲（Od）的出現(xiàn)是染色體片段缺失導致的，且一對同源染色體缺失相同片段時胚胎致死，則F1為DO：Dd=1:1，產(chǎn)生的配子D：d：O=2:1:1，因此F2表現(xiàn)型及比例為長翅（DD、DO、Dd）∶殘翅（dd、Od）=（1/2×1/2+1/2×1/4×2+1/2×1/4×2）：（1/4×1/4+1/4×1/4×2）=4∶1。

（3）①根據(jù)題意分析，若子一代中雌果蠅全部為截毛，雄果蠅全部為剛毛，說明控制果蠅剛毛、截毛的這對基因僅位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，親本截毛雌果蠅基因型為XbXb，剛毛雄果蠅基因型為XbYB；

②若子一代中雌果蠅全部為剛毛，雄果蠅全部為截毛，說明這對基因位于X染色體上或X、Y染色體的同源區(qū)段上，親本截毛雌果蠅基因型為XbXb，剛毛雄果蠅基因型為XBY或XBYb；

③若子一代中雌雄果蠅均1/2為剛毛1/2為截毛，則這對基因僅位于常染色體上，親本基因型為Bb、bb。

④若子一代中雌雄果蠅全部為剛毛，則這對基因位于常染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段上，親本基因型為BB、bb或者XbXb、XBYB。