Question

13．果蠅的灰身與黑身為一對相對性狀（相關基因用A、a表示），直毛與分叉毛為一對相對性狀（相關基因用B和b表示）．現有兩只親代果蠅雜交，F₁的表現型與比例如圖所示．請回答下列問題：

（1）控制直毛與分叉毛的基因位于X染色體上，判斷的主要依據是雜交子代中，雄性個體中直毛：分叉毛是1：1，雌性個體中都是直毛，沒有分叉毛．
（2）親代雌果蠅的基因型為AaX^BX^b，若只考慮果蠅的灰身、黑身這對相對性狀，讓F₁中灰身果蠅自由交配得到F₂，再用F₂中灰身果蠅自由交配得到F₃，則F₃灰身果蠅中純合子所占比例為$\frac{3}{5}$（用分數表示）．
（3）果蠅的灰體（E）對黑體（e）為顯性（位于常染色體上），灰體純合果蠅與黑體果蠅雜交，在后代個體中出一只黑體果蠅．出現該黑體果蠅的原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變或染色體片段缺失．現有基因型為EE和ee的果蠅可供選擇，請完成下列實驗步驟及結果預測，以探究其原因（注：一對同源染色體都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用該黑體果蠅與基因型為EE的果蠅雜交，獲得F₁；
②F₁自由交配，觀察、統計F₂表現型及比例．
結果預測：
I．如果F₂表現型及比例為灰體：黑體=3：1，則為基因突變；
II．如果F₂表現型及比例為灰體：黑體=4：1，則為染色體片段缺失．

Answer 1

分析 1、分析題圖1可知，雜交子代中，雄性個體中灰身：黑身=3：1，雌性個體中，灰身：黑身=3：1，因此灰身與黑身的遺傳與性別無關，是由常染色體上的基因控制的；
2、分析題圖2可知，雜交子代中，雄性個體中直毛：分叉毛是1：1，雌性個體中都是直毛，沒有分叉毛，說明直毛和分叉毛的遺傳與性別有關，是由X染色體上的基因控制的．
3、由于表現型均為灰身直毛的果蠅雜交，F₁既有直毛也有分叉毛，既有灰身也有黑身，因此灰身對黑身是顯性，直毛對分叉毛是顯性，如果灰身基因用B表示，直毛基因用A表示，則親本基因型為BbX^AX^a、BbX^AY．

解答 解：（1）分析題圖1可知，雜交子代中，雄性個體中灰身：黑身=3：1，雌性個體中，灰身：黑身=3：1，因此灰身與黑身的遺傳與性別無關，是由常染色體上的基因控制的；分析題圖2可知，雜交子代中，雄性個體中直毛：分叉毛=1：1，雌性個體中都是直毛，沒有分叉毛，說明直毛和分叉毛的遺傳與性別有關，是由X染色體上的基因控制的．
（2）雜交子代中，灰身：黑身=3：1，親代基因型為Aa和Aa；雜交子代中，雄性個體中直毛：分叉毛是1：1，雌性個體中都是直毛，親代基因型為X^BY和X^BX^b，綜上所述，親代雌果蠅的基因型為AaX^BX^b．若只考慮果蠅的灰身、黑身這對相對性狀，親本基因型為Aa、Aa，F₁中灰身果蠅的基因型為AA：Aa=1：2，F₁中灰身果蠅產生的配子的基因型及比例是A：a=2：1，因此自由交配的F₂的基因型及比例是AA=$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$，Aa=$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{3}$×2=$\frac{4}{9}$，aa=$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{9}$，因此F₂中灰身果蠅的基因型是AA：Aa=1：1，F₂中灰身果蠅產生的配子的基因型及比例是A：a=3：1，自由交配后，同理可知F₃灰身果蠅的比例是$\frac{15}{16}$，灰身果蠅純合子的比例是$\frac{9}{16}$，因此F₃灰身果蠅中純合子所占比例為$\frac{9}{16}$：$\frac{15}{16}$=$\frac{3}{5}$．
（3）由題意知，出現該黑體果蠅的原因如果是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變，則此黑體果蠅的基因型為ee，如果是染色體片段缺失，黑體果蠅的基因型為eo．用該黑體果蠅與基因型為EE的果蠅雜交，獲得F₁；_F1自由交配，觀察、統計F₂的表現型及比例．雜交關系如下圖所示：

因此，如果F₂表現型及比例為灰體：黑體=3：1，則為基因突變；如果F₂表現型及比例為灰體：黑體=4：1，則為染色體片段缺失．
故答案為：
（1）X       雜交子代中，雄性個體中直毛：分叉毛是1：1，雌性個體中都是直毛，沒有分叉毛
（2）AaX^BX^b $\frac{3}{5}$
（3）EE         灰體：黑體=3：1       灰體：黑體=4：1

點評 本題結合柱形圖，考查基因自由組合定律及應用、伴性遺傳，首先要求考生采用逐對分析法，根據圖中信息推斷出這兩對性狀的顯隱性及親本的基因型；其次再根據親本的基因型推斷其表現型，屬于考綱理解和應用層次的考查．