Question

果蠅繁殖力強、易飼養，是一種良好的遺傳學研究材料．實驗室一個小組發現了1只灰體殘翅（未交配過的雌果蠅），另一小組發現了1只黑體長翅雄果蠅．兩個小組將這2只果蠅進行下述實驗來解決有關問題．
實驗步驟：
①把灰體殘翅雌果蠅和黑體長翅雄果蠅放入同一容器中培養，使其交配并產生足夠的后代F_l．
②F₁成熟后觀察雌雄果蠅的性狀，發現全是灰體長翅．
③F₁雌雄果蠅相互交配產生F₂，觀察其性狀并記錄結果．
④統計分析F₂的各種表現型及其比例．
根據上述材料回答有關問題：
（1）能否從F₁所表現出的性狀推斷出長翅與殘翅的遺傳方式是細胞質遺傳還是細胞核遺傳？請簡要說明理由．

 

（2）若已知控制黑體、灰體性狀的基因位于細胞核中，能否通過預測F₂黑體、灰體的性狀表現來推斷控制黑體、灰體的基因是位于常染色體上還是X染色體上？請簡要說明理由．

 

（3）若F₂中有黑體、殘翅出現，且控制這兩對性狀的基因位于常染色體上，如何確定控制這兩對性狀的基因是否位于兩對同源染色體上？（要求：通過預測F₂的表現型及其比例并作出相應分析和結論）

 

（4）實驗小組研究黑腹果蠅時發現，剛毛基因（B）對截毛基因（b）為完全顯性．若這對等位基因存在于X、Y染色體的同源區段，則剛毛雄果蠅表示為X^BY^B、X^BY^b、X^bY^B，若僅位于X染色體上，則只表示為X^BY．現有各種純種果蠅若干只，請利用一次雜交實驗來推斷這對等位基因是位于X、Y染色體上的同源區段還是僅位于X染色體上，請寫出遺傳圖解，并用文字簡要說明你的推斷過程．

 

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Answer 1

考點：伴性遺傳,基因的自由組合規律的實質及應用

專題：

分析：本題是對性別決定和伴性遺傳、細胞核遺傳和細胞質遺傳的特點、基因自由組合定律的實質和發生的條件的綜合性考查，梳理與性別決定和伴性遺傳、細胞核遺傳和細胞質遺傳的特點、基因自由組合定律的實質和發生的條件的相關知識點，然后結合問題進行解答．

解答： 解：（1）把灰體殘翅雌果蠅和黑體長翅雄果蠅放入同一容器中培養，使其交配并產生足夠的后代F_l，能從F₁所表現出的性狀推斷出長翅與殘翅的遺傳方式是細胞質遺傳還是細胞核遺傳，因為細胞質遺傳是母系遺傳，如果是細胞質遺傳，則F₁全為殘翅與母本相同，F₁成熟后觀察雌雄果蠅的性狀，全是灰體長翅說明是細胞核遺傳．
（2）常染色體上的基因遺傳與性別無關，性染色體上的基因遺傳總是與性別相關聯，因此可以根據F₂黑體、灰體的性狀表現來推斷控制黑體、灰體的基因是位于常染色體上還是X染色體上，若F₂代中雌果蠅全為灰體，雄果蠅既有灰體、又有黑體，則說明基因位于X染色體上；若灰體與黑體的性狀與性別無關，則是常染色體上的遺傳．
（3）2對等位基因位于2對同源染色體上，遵守基因的自由組合定律，2對等位基因位于1對同源染色體上則不遵循自由組合定律，遵循連鎖交換定律，因此可以根據子二代的表現型及比例推斷這2對等位基因位于1對同源染色體上還是位于2對同源染色體上，若F₂代中出現灰體長翅、灰體殘翅、黑體長翅和黑體殘翅4種表現型，且比例接近9：3：3：1，則說明控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上；若F₂代中灰體長翅、灰體殘翅、黑體長翅和黑體殘翅4種表現型比例不接近9：3：3：1，則說明控制兩對性狀的基因位于一對同源染色體上．
（4）
故答案因為：
（1）能，是細胞核遺傳，如果是細胞質遺傳，則F₁全為殘翅
（2）能，若F₂代中雌果蠅全為灰體，雄果蠅既有灰體、又有黑體，則說明基因位于X染色體上；若灰體與黑體的性狀與性別無關，則是常染色體上的遺傳
（3）若F₂代中出現灰體長翅、灰體殘翅、黑體長翅和黑體殘翅4種表現型，且比例接近9：3：3：1，則說明控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上；
若F₂代中灰體長翅、灰體殘翅、黑體長翅和黑體殘翅4種表現型比例不接近9：3：3：1，則說明控制兩對性狀的基因位于一對同源染色體上
（4）遺傳圖解

說明：用純種截毛雌果蠅與純種剛毛雄果蠅雜交，若子一代雄果蠅全為剛毛，則這對等位基因位于X、Y染色體的同源區段上；若子一代雄果蠅為截毛，則這對等位基因僅位于X染色體上

點評：對于性別決定和伴性遺傳、細胞核遺傳和細胞質遺傳的特點、基因自由組合定律的實質的綜合理解應用及形成知識點間的內在聯系是本題考查的重點．