Question

9．用以下幾種果蠅進行雜交實驗，長翅（R）對殘翅（r）為顯性．

甲	乙	丙	丁
長翅♂	長翅♀	殘翅♂	殘翅♀

（1）對果蠅基因組進行研究，應測序5條染色體既可．
（2）若要通過一次雜交實驗確定基因R、r是在常染色體上還是X染色體上，可設計實驗如下：雜交組合序號為甲和丁．子代性狀如果雌性全為長翅，雄性全為殘翅，則基因位于X上．
（3）若已確定R、r基因在常染色體上，對殘翅個體雜交的后代進行等輻射處理后，發現一雌性后代中r基因移到了X染色體上，這種變異屬于染色體結構變異中的染色體易位（染色體結構變異）．若該個體可育，在減數分裂過程中，該基因與另一個r基因不一定（填“不”、“一定”或“不一定”）發生分離，最終可形成4種配子．
（4）遺傳學研究表明，果蠅的眼色受A、a和B、b兩對獨立遺傳的基因控制．色素的產生必須有顯性等位基因A．第二個顯性基因B使色素呈紫色，但它處于隱性地位時眼色仍為紅色．不產生色素的個體的眼睛呈白色．現有一對純合紅眼雌性與純合白眼雄性兩親本雜交，F₁為紫眼雌性和紅眼雄性．則親本的雌雄果蠅基因型分別為AAX^bX^b、aaX^BY．F₁雌雄果蠅交配后，F₂中紫眼：紅眼：白眼=3：3：2．
（5）果蠅還有一對等位基因（D、d）與眼色基因獨立遺傳，該基因隱性純合時能引起雄性胚胎致死．已知另一對純合紅眼雌性與純合白眼雄性雜交產生的F₁中，也僅出現紫眼雌性：紅眼雄性=1：1，但F₂中雌性個體多于雄性個體．其F₂代中紫眼：白眼：紅眼=3：2：3；F₂代中b基因頻率為$\frac{15}{22}$．

Answer 1

分析 根據題意，F₁中雌蠅全為紫眼，雄蠅全為紅眼，推測為伴性遺傳，假設B和b基因位于X染色體上，可知白眼為aa__，紫眼為A_X^B_，紅眼為A_X^b_． 親本中純合紅眼雌蠅與純合白眼雄蠅基因型為AAX^bX^b和aaX^BY，F₁為AaX^BX^b和AaX^bY，F₂中紫眼：紅眼：白眼=3：3：2，所以推測成立．即B、b基因位于X染色體上，由兩對等位基因控制遵循自由組合定律．

解答 解：（1）果蠅體細胞內的染色體有3對常染色體和1對性染色體，果蠅的性別決定是XY型，其中X和Y是異型同源染色體，因此，對果蠅基因組進行研究，應測序3條常染色體和X、Y共5條染色體．
（2）由題意知道：長翅（R）對殘翅（r）為顯性，若要通過一次雜交實驗確定基因R、r是在常染色體上，還是在X染色體上，則應母本應該選擇隱性性狀的丁，父本應該選擇顯性性狀的甲，因為在伴X遺傳中，母親是隱性性狀則兒子也是隱性性狀，父親是顯性性狀則女兒也是顯性性狀．如果長翅和殘翅在后代的出現無性別之分，則基因位于常染色體上．如果后代雌性全為長翅，雄性全為殘翅，則說明基因位于X染色體上．
（3）根據題意可知，位于常染色體上的r基因移到了性染色體X染色體上，屬于染色體結構的變異中的易位．若該個體可育，在減數分裂過程中該基因（X^r）與另一個r基因不一定發生分離，最終可形成4種配子．
（4）F₁中雌蠅全為紫眼，雄蠅全為紅眼，推測B和b基因位于X染色體上，可知白眼為aa__，紫眼為A_X^B_，紅眼為A_X^b_． 親本中純合紅眼雌蠅與純合白眼雄蠅基因型為AAX^bX^b和aaX^BY，F₁為AaX^BX^b和AaX^bY，可得F₂中紫眼：紅眼：白眼=3：3：2．
（5）由于d基因純合時引起雄性胚胎致死，F₂中雌性個體多于雄性個體，說明F₁的基因型為Dd，則親本雌果蠅的基因型為dd，雄果蠅的基因型為DD，又因為親本為一對紅眼雌性與白眼雄性雜交，所得F₁中也僅出現雌蠅紫眼和雄蠅紅眼，說明親本紅眼雌果蠅的基因型為ddAAX^bX^b，白眼雄性的基因型為DDaaX^BY，F₁中果蠅的基因型為DdAaX^BX^b和DdAaX^bY，則F₂中紫眼雌果蠅（A_X^BX^-）所占比例為$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$，紅眼雌果蠅（A_X^bX^b）$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$，白眼雌果蠅（aaX^-X^-）所占比例為$\frac{1}{4}$，紫眼雄果蠅（D_A_X^BY）所占比例為$\frac{3}{4}×\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{9}{32}$，紅眼雄果蠅（D_A_X^bY）所占比例為$\frac{3}{4}×\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{9}{32}$，白眼雄果蠅（D_aaX^-Y）的比例為：$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{16}$，因此F₂代中紫眼：白眼：紅眼=（$\frac{3}{8}+\frac{9}{32}$）：（$\frac{1}{4}+\frac{3}{16}$）：（$\frac{3}{8}+\frac{9}{32}$）=3：2：3．F₂代中b基因頻率為（3+1×$\frac{3}{4}$）÷（4+2×$\frac{3}{4}$）=$\frac{15}{22}$
故答案為：
（1）5
（2）甲和丁     X
（3）染色體易位（染色體結構變異）   不一定        4
（4）AAX^bX^b、aaX^BY     3：3：2
（5）3：2：3        $\frac{15}{22}$

點評 本題綜合考查了伴性遺傳、自由組合、染色體異常等知識點，綜合性很強，能力要求也很高，特別是胚胎致死后相關的基因型的比例要發生改變這一點很容易忽略．