Question

18．果蠅、玉米、豌豆是常用的遺傳學實驗材料，請根據下述實驗回答問題：
（1）果蠅的某一相對性狀由等位基因（R，r）控制，其中一個基因在純合時能使合子致死．有人用一對果蠅雜交，得到F₁代果蠅共185只，其中雄蠅63只．若F₁代雌蠅共有兩種表現(xiàn)型，則致死基因是R，讓F₁代果蠅隨機交配，理論上F₂代成活個體構成的種群中基因R的頻率為$\frac{1}{11}$．
（2）玉米有黃粒品種，如果有一黃粒玉米變異株，籽粒變?yōu)榘琢�，經檢查，體細胞缺少一對染色體，這屬于染色體數(shù)目變異，將這一變異玉米和正常玉米雜交，得到的F₁是淡黃粒．F₁自交，則F₂代中黃粒個體占$\frac{1}{4}$．如果讓淡黃粒玉米與白粒玉米雜交，后代玉米的表現(xiàn)型及比例為淡黃粒：白粒=1：1．
（3）豌豆的高莖對矮莖為顯性，現(xiàn)進行高莖豌豆的自交，所得F₁既有高莖又有矮莖，若F₁全部高莖在自然狀態(tài)下獲得后代，其表現(xiàn)型及其比例為高莖：矮莖=5：1．

Answer 1

分析 根據題意分析可知：果蠅的一相對性狀由等位基因（R，r）控制，遵循基因的分離定律．染色體變異包括染色體結構變異和染色體數(shù)目變異兩大類型．豌豆的高莖和矮莖受一對等位基因控制，遵循基因的分離定律，高莖豌豆自交，所得F₁既有高莖又有矮莖，說明親代高莖豌豆是雜合體．

解答 解：（1）一對果蠅雜交，得到F₁代果蠅雌性：雄性=（185-63）：63=2：1，因此該果蠅的個體中雄性一半致死，該基因位于X染色體上，且雌性親本是雜合子，雜交后的基因型有四種，比例是1：1：1：1，其中一種雄性基因型致死，因此成活果蠅的基因型共有3種．如果F₁代雌蠅共有兩種表現(xiàn)型，則是雜合子和隱性純合子，致死基因是R；
雌性個體的基因型為X^RX^r和X^rX^r、雄性個體的基因型為X^rY，雌性親本產生的配子的基因型及比例是X^R：X^r=1：3，雄性個體產生的配子的基因型及比例是X^r：Y=1：1，隨機交配，后代的基因型及比例是X^RX^r=$\frac{1}{8}$，X^rX^r=$\frac{3}{8}$，X^rY=$\frac{3}{8}$，X^RY=$\frac{1}{8}$（致死），因此理論上F₂代成活個體構成的種群中基因R的頻率為X^R=$\frac{1}{2+6+3}=\frac{1}{11}$．
（2）染色體變異包括結構變異和數(shù)目變異，現(xiàn)檢查發(fā)現(xiàn)白粒玉米的體細胞缺少一對染色體，屬于染色體數(shù)目的變異．將這一變異玉米和正常玉米雜交，得到的F₁是淡黃粒，體細胞中缺少一條染色體，相當于雜合體．F₁自交，雌雄配子中都是一半染色體數(shù)目正常，一半染色體數(shù)目少一條，所以F₂代中黃粒個體占$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$．如果讓淡黃粒玉米與白粒玉米雜交，淡黃粒玉米的雌雄配子中都是一半染色體數(shù)目正常，一半染色體數(shù)目少一條，而白粒玉米的雌雄配子中都染色體數(shù)目少一條，所以后代玉米的表現(xiàn)型及比例為淡黃粒：白粒=1：1．
（3）高莖豌豆的自交，所得F₁既有高莖又有矮莖，說明親代高莖豌豆均為雜合子（Dd），則F₁的基因型及比例為DD（高莖）：Dd（高莖）：dd（矮莖）=1：2：1，由此可見，F(xiàn)₁高莖豌豆中DD占$\frac{1}{3}$，Dd占$\frac{2}{3}$．F₁全部高莖在自然狀態(tài)下進行自交，其中$\frac{1}{3}$DD自交能穩(wěn)定遺傳，而$\frac{2}{3}$Dd自交會發(fā)生性狀分離（$\frac{1}{4}$DD、$\frac{1}{2}$Dd、$\frac{1}{4}$dd），因此自交后代中矮莖的比例為$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{6}$，高莖的比例為1-$\frac{1}{6}$=$\frac{5}{6}$，所以自交后代的表現(xiàn)型及比例為高莖：矮莖=5：1．
故答案為：
（1）R     $\frac{1}{11}$
（2）染色體數(shù)目       $\frac{1}{4}$        淡黃粒：白粒=1：1
（3）高莖：矮莖=5：1

點評 本題綜合考查基因的分離定律、伴性遺傳的相關知識，意在考查學生的計算能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．