Question

果蠅是一種常見的昆蟲，常作為遺傳實驗材料．請完成下列問題：
I．果蠅的某一相對性狀由等位基因（N，n）控制，其中某一個基因在純合時能使合子使死（注：NN，XⁿXⁿ，X^NY等均視為純合子）．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型，則致死基因是

 

染色體上的

 

基因．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N的頻率為

 

（用分數表示）．
II．生物中缺失一條染色體的個數叫單體（2n-1）．大多數動物的單體不能存活，但在黑腹果蠅（2n=8）中，點狀染色體（4號染色體）缺失一條也可以存活，而且能夠繁殖后代，可以用來進行遺傳學研究，
（1）某果蠅體細胞染色體組成如右圖，則該果蠅的性別是

 

．
（2）4號染色體單體果蠅所產生的配子中的染色體數目為

 

．
（3）果蠅群體中存在短肢個體，短肢基因位于常染色體上，將短肢果蠅個體與純合正常肢個體交配得F₁，F₁自由交配得F₂，子代的表現型及比例如下表：

	短肢	正常肢
F1	0	85
F2	79	245

現利用非單體的正常短肢果蠅與正常肢（純合）4號染色單體果蠅交配，探究短肢基因是否位于4號染色體上．請完成以下實驗設計：
實驗步驟：
①正常的短肢果蠅個體與正常肢（純合）4號染色體果蠅交配，獲得子代；
②統計子代的性狀表現，并記錄．
實驗結果預測及結論：
a．若

 

，則說明短肢基因位于4號染色體上；
b．若子代全為正常肢果蠅，則說明短肢基因不位于4號染色體上．

Answer 1

考點：伴性遺傳,染色體數目的變異

專題：

分析：分析題圖：圖示果蠅體細胞含有4對染色體，其中1對形態、大小不同，屬異型性染色體，說明該果蠅是雄果蠅．
分析表格：短肢果蠅個體與純合正常肢個體交配得F₁，F₁均為正常肢，說明正常肢相對于短肢是顯性性狀．要探究短肢基因是否位于4號染色體上，可采用假設推理法．

解答： 解：Ⅰ、用一對果蠅雜交，F₁代雌雄個體比例為2：1，說明這對基因的遺傳與性別相關聯，位于X染色體上，可能的基因型有X^NXⁿ、XⁿXⁿ、X^NX^N、X^NY、XⁿY．若n純合時致死，F₁代的基因型有X^NXⁿ：X^NX^N：X^NY=1：1：1，雌蠅僅有一種表現型，與題意不符；若N純合時致死，F₁代的基因型有X^NXⁿ：XⁿXⁿ：XⁿY=1：1：1，雌蠅共有兩種表現型，與題意相符，因此致死基因是X染色體上的N基因．此時F₁雌蠅產生的配子有：

1

4

X^N、

3

4

Xⁿ，雄蠅產生的配子有：

1

2

Xⁿ、

1

2

Y，隨機交配，得到的F₂代為：

1

8

X^NXⁿ、

3

8

XⁿXⁿ、

1

8

X^NY（死亡）、

1

8

XⁿY，其成活個體構成的種群中，N的頻率為

1

2+3+6

=

1

11

．
Ⅱ（1）圖示果蠅的最后一對性染色體的形態、大小不同，屬于X和Y染色體，說明該果蠅的性別是雄性．
（2）4號染色體單體的果蠅所產生的配子中正常的配子是4條染色體，缺失的是3條染色體．
（3）F₁正常肢自由交配所得F₂中正常肢：短肢=3：1，說明正常肢相對于短肢是顯性性狀（用A、a表示）．要探究短肢基因是否位于4號染色體上，可采用假設推理法．如果短肢基因位于4號染色體上，則4號染色體單體的正常肢果蠅的基因型為A，與非單體的短肢果蠅個體aa交配，子代果蠅的表現型及比例為正常肢Aa：短肢a=1：1；如果短肢基因不位于4號染色體上，則4號染色體單體的正常肢果蠅的基因型為AA，與非單體的短肢果蠅個體aa交配，子代果蠅全為正常肢Aa．
故答案為：
Ⅰ、X     N   

1

11

Ⅱ（1）雄性
（2）4條或3條
（3）子代中出現正常肢果蠅和短肢果蠅，且比例為1：1

點評：本題結合圖表，考查是基因分離定律及應用、伴性遺傳等相關知識，首先要求考生掌握基因分離定律的實質，能根據表中信息判斷出顯隱性及基因型；其次掌握伴性遺傳的特點，能根據題干信息“F₁代雌蠅共有兩種表現型”答題和計算相關概率．