Question

【題目】果蠅為XY型性別決定，翅形有長翅、小翅和殘翅3種類型，受2對等位基因(A/a、B/b)控制。當A和B同時存在時表現為長翅，有A無B時表現為小翅，無A基因時表現為殘翅。現有甲、乙兩個純種品系果蠅，甲為長翅，乙為殘翅，兩品系果蠅中均有雌、雄果蠅。下圖是雜交實驗及結果，請回答下列問題：

(1)分析該雜交實驗，可得出A/a和B/b的遺傳符合基因的自由組合定律的結論，依據是___________。

(2)根據上述雜交結果，對于上述2對等位基因所在染色體的合理假設有2種。假設①：A/a位于常染色體上，B/b只位于X染色體上；假設②：___________。當假設①成立時，親本中甲品系雌蠅、乙品系雄蠅的基因型分別是___________。

(3)已知乙品系雌蠅有2種基因型，請利用甲、乙兩個品系果蠅繼續實驗，進一步確定假設①和假設②哪個成立：___________。要求寫出雜交方案、預期實驗結果(只統計翅形，不統計性別)并得出結論(假定不發生染色體變異和染色體交叉互換)。

Answer 1

【答案】F2果蠅的性狀分離比為9:3:4(為9:3:3:1的變式)，符合基因的自由組合定律 A/a位于常染色體上，B/b位于X、Y染色體上 AAXBXB、aaXbY 將甲品系雄蠅與乙品系雌蠅交配，得F1；將F1雌雄果蠅交配得F2，單獨統計每個雜交組合中F1、F2的翅形及比例。若有的雜交組合中，F1為長翅:小翅=1:1，F2中長翅:小翅:殘翅=3:3:2，則假設①成立；若有的雜交組合中，F1為長翅，F2中長翅:小翅:殘翅=9:3:4，則假設②成立。

【解析】

據題文描述和圖示分析可知：本題考查學生對基因的自由組合定律、伴性遺傳的相關知識的識記和理解能力，以及綜合運用能力。據題意描述的基因與性狀的關系和圖示中呈現的親子代的表現型、特別是F2的性狀分離比等信息，明辨雙親的基因型，進而作答。

(1) 圖示顯示：F2的長翅∶小翅∶殘翅＝9∶3∶4，為9∶3∶3∶1的變式，說明F1長翅果蠅能產生四種數量相等的配子，從而說明控制翅形的兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，因此A/a和B/b的遺傳符合基因的自由組合定律。

(2) 已知當A和B同時存在時表現為長翅，有A無B時表現為小翅，無A基因時表現為殘翅，說明A和a決定翅的有無，B和b控制翅的長短。在 F2中，小翅果蠅均為雄性，結合對(1)的分析可推知，等位基因A和a位于常染色體上，B和b位于性染色體上。對于上述2對等位基因所在染色體的合理假設，除了題意中的假設①（A/a位于常染色體上，B/b只位于X染色體上）外，還有假設②：即A/a位于常染色體上，B/b位于X、Y染色體上。當假設①成立時，結合對(1)的分析可知：F1的基因型為AaXBXb、AaXBY，進而推出親本中甲品系長翅雌蠅的基因型是AAXBXB，乙品系殘翅雄蠅的基因型是aaXbY。

(3) 若假設①成立，則甲品系雌蠅的基因型為AAXBXB，雄蠅的基因型為AAXBY；乙品系雌蠅的基因型為aaXBXB或aaXbXb，雄蠅的基因型為aaXBY或aaXbY。若假設②成立，則甲品系雌蠅的基因型為AAXBXB，雄蠅的基因型為AAXBYB；乙品系雌蠅的基因型為aaXBXB或aaXbXb，雄蠅的基因型為aaXBYB或aaXbYb。如果利用甲、乙兩個品系果蠅繼續實驗，進一步確定假設①和假設②哪個成立，則不能用同一品系內的雌雄果蠅進行交配，也不能重復圖示的雜交實驗，因為得不出實驗結論。可見，最佳的實驗方案是：將甲品系雄蠅與乙品系雌蠅交配得F1，將F1雌雄果蠅交配得F2，單獨統計每個雜交組合中F1、F2的翅形及比例。甲品系雄蠅與乙品系雌蠅的交配組合及其子代的表現型與分離比有如下四種情況：

情況一：親本AAXBY×aaXBXB→F1：長翅（AaXBY、AaXBXB）→F2：長翅（3A_ XBXB＋3A_ XBY）殘翅（1aaXBXB＋1aaXBY）＝6∶2＝3∶1。

情況二：親本AAXBY×aaXbXb→F1：長翅（AaXBXb）:小翅（AaXbY）＝1∶1→F2：長翅（3A_XBXb＋3A_XBY）∶小翅（3A_XbXb＋3A_XbY）∶殘翅（（1aaXBXb＋1aaXBY＋1aaXbXb＋1aaXbY）＝6∶6∶4＝3∶3∶2。

情況三：親本AAXBYB×aaXBXB→F1：長翅（AaXBYB、AaXBXB）→F2：長翅（3A_ XBXB＋3A_ XBYB）殘翅（1aaXBXB＋1aaXBYB）＝6∶2＝3∶1。

情況四：親本AAXBYB×aaXbXb→F1：長翅（AaXBXb、AaXbYB）→F2：長翅（3A_XBXb＋3A_XBYB＋3A_XbYB）∶小翅（3A_XbXb）∶殘翅（（1aaXBXb＋1aaXBYB＋1aaXbXb＋1aaXbYB）＝9∶3∶4。

綜上分析，情況一與情況三的結果相同，不能確定假設①和假設②哪個成立。雜交組合若為情況二，可確定假設①成立；雜交組合若為情況四，可確定假設②成立。