Question

15．果蠅的灰身和黑身、剛毛和截毛各為一對相對性狀，分別由等位基因A、a和D、d控制．某科研小組用一對灰身剛毛果蠅進行了多次雜交實驗，得到的F₁表現型及比例如表．請回答下列問題：

	灰身剛毛	灰身截毛	黑身剛毛	黑身截毛
♂	$\frac{3}{15}$	$\frac{3}{15}$	$\frac{1}{15}$	$\frac{1}{15}$
♀	$\frac{5}{15}$	O	$\frac{2}{15}$	O

（1）如表表實驗結果存在與理論分析不吻合的情況．原因可能是基因型為AAX^DX^D或AAX^DX^d的受精卵不能正常發育成活．
（2）若上述（1）題中的假設成立，則F₁成活的果蠅共有11種基因型．
（3）控制果蠅眼色的基因僅位于X染色體上，紅眼（R）對白眼（r）為顯性．研究發現，眼色基因可能會因染色體片段缺失而丟失（記為X⁰）；若果蠅兩條性染色體上都無眼色基因，則其無法存活．再一次用純合紅眼雌果蠅（X^RX^R）與白眼雄果蠅（X^rY）雜交的實驗中，子代中出現了一只白眼雌果蠅．欲用一次雜交實驗判斷這只白眼雌果蠅出現的原因，讓這只白眼雌果蠅與任意一只雄果蠅雜交，觀察后代果蠅的表現型情況．
①若子代果蠅出現紅眼雄果蠅，則是環境條件改變導致的不可遺傳變異；
②子代果蠅雌雄個體數量之比為1：l，則是基因突變導致的；
③子代果蠅雌雄個體數量之比為2：l．，則是染色體片段缺失導致的．

Answer 1

分析 根據題意和圖表分析可知：后代中表現型與性別相關聯，因此果蠅控制剛毛和截毛的等位基因位于X染色體上．黑身基因（a）的基因頻率著重看A、a這對基因的基因型，由于AAX^DX^D或AAX^DX^d的受精卵不能正常發育成活，因此存活的AA：Aa：aa=3：8：4，由此計算基因頻率．

解答 解：（1）親本全為剛毛，子代既有剛毛又有截毛，說明剛毛為顯性性狀，則親本的基因型為AaX^DX^d和AaX^DY，兩對基因自由組合，正常情況下黑身剛毛雄性=$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，黑身截毛雄性（AaX^dY）出現的概率=$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，而表格顯示其只占$\frac{1}{15}$，灰身截毛雄性=$\frac{1}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{3}{16}$，表格顯示其占$\frac{3}{15}$，說明子代應該有16份，而實際只有15份，說明一份個體不能存活，灰身剛毛雌性理論上是=$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$=$\frac{6}{16}$，而表格中灰身剛毛雌性占出現的概率是$\frac{5}{15}$，與理論值不符合，說明有一份個體死亡，灰身剛毛雌性個體中AAX^DX^D或AAX^DX^d各占$\frac{1}{16}$，都有可能死亡．
（2）若上述（3）題中的假設成立，原則上F₁代基因型總共有3（AA、Aa、aa）×4（雌雄各兩種）=12中，則F₁代成活的果蠅共有11種基因型．
（3）白眼為隱性性狀，子代白眼雌性可能是環境變化引起的非遺傳的變異，也可能是染色體片段缺失導致的可遺傳的變異（X^rX°），也可能是基因突變產生的純合子（X^rX^r），因此需要需要讓這只白眼雌果蠅與任意的一只雄果蠅X^RY雜交，觀察后代果蠅的表現型情況．
①若子代白眼雌性是環境變化引起的非遺傳的變異，則不會遺傳，后代都為紅眼．
 ②若子代白眼雌性是基因突變產生的純合子（X^rX^r），則雜交后是雌雄個體X^RX^r與X^rY數量之比為1：1．
  ③若子代白眼雌性染色體片段缺失導致的可遺傳的變異（X^rX°），則雜交后X^RX^r、X^rX°、X^rY、X°Y各占一份，其中X°Y死亡，故雌雄個體數量之比為2：l．
故答案為：
（1）AAX^DX^D或AAX^DX^d
（2）11
（3）出現紅眼雄果蠅                 雌雄個體數量之比為1：l                  雌雄個體數量之比為2：l

點評 解答本題需要熟悉顯隱性狀的判定方法：無中生有則為隱，有中生無則為顯；會用自由組合定律，計算出各種基因型所占的比例；設計實驗判斷某一現象出現的原因時，結合題干由結果反推，得出結論．