Question

18．下面是大豆、果蠅某些性狀的遺傳實驗：
（1）大豆是兩性花植物．大豆子葉顏色（BB表現深綠；Bb表現淺綠；bb呈黃色，幼苗階段死亡）和花葉病的抗性（由R、r基因控制）遺傳的實驗結果如表：

組合	母本	父本	F1的表現型及植株數
一	子葉深綠不抗病	子葉淺綠抗病	子葉深綠抗病220株；子葉淺綠抗病217株
二	子葉深綠不抗病	子葉淺綠抗病	子葉深綠抗病110株；子葉深綠不抗病109株； 子葉淺綠抗病108株；子葉淺綠不抗病113株

①組合一中父本的基因型是BbRR，組合二中父本的基因型是BbRr．
②用表中F₁的子葉淺綠抗病植株自交，在F₂的成熟植株中，表現型的種類有4種，其比例為3：1：6：2．
③用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得F₁，F₁隨機交配得到的F₂成熟群體中，BB基因型頻率為60%，b基因頻率為20%．
④要求在最短的時間內選育出純合的子葉深綠抗病大豆材料：用組合一的父本（填組合一或二，父本或母本）本植株自交，在子代中選出子葉深綠類型即為純合的子葉深綠抗病大豆材料．
（2）已知果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀（紅眼R、白眼r），且雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型．若用一次交配實驗即可證明這對基因位于何種染色體上，選擇的親本表現型應為白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅．
實驗預期及相應結論為：
①子代中雌果蠅全部紅眼，雄果蠅全部白眼，則這對基因位于X染色體上；②子代中雌、雄果蠅全部為紅眼，則這對基因位于常染色體上；③子代中雌、雄果蠅均既有紅眼又有白眼，則這對基因位于常染色體上．

Answer 1

分析 本題是對基因的自由組合定律的實質和性狀分離比偏離現象的考查，先根據表格中的信息用子代的表現型及比例推出親本的基因型，然后根據親本基因型用正推法判斷出F₁的子葉淺綠抗病植株的基因型，寫出子二代的基因組成即比例，結合題干給出的信息進行解答．

解答 解：（1）①由表中F₁的表現型及其植株數可知，兩對性狀均呈現出固定的比例，因此，都屬于細胞核遺傳，且花葉病的抗性基因為顯性．組合一中母本的基因型為BBrr，后代都表現為抗病，因此父本的基因型為BbRR；由于組合二的后代中出現了不抗病的后代，因此，組合二中父本的抗病基因組成為雜合子，即組合二中父本的基因型為BbRr．
②分析表中數據可知，F₁中的子葉淺綠抗病植株的基因型為BbRr，其自交后代F₂的基因型及比例是：B_R_：B_rr：bbR_：bbrr=9：3：3：1，其中基因型為bb的個體幼苗階段死亡，因此在F₂的成熟植株中，表現型的種類及其比例為：子葉深綠抗病（BBR_）：子葉深綠不抗病（BBrr）：子葉淺綠抗病（BbR_）：子葉淺綠不抗病（Bbrr）=3：1：6：2．
③子葉深綠（BB）與子葉淺綠（Bb）植株雜交所得F₁的成熟植株基因型及其比例為$\frac{1}{2}$BB、$\frac{1}{2}$Bb，則B配子占$\frac{3}{4}$，b配子占$\frac{1}{4}$，讓F₁隨機交配則所得F₂的基因型及其頻率為，$\frac{9}{16}$BB、$\frac{6}{16}$Bb、$\frac{1}{16}$bb，但bb植株不能成熟，因此BB的基因型頻率為60%，Bb的基因型頻率為40%，成熟植株中B的基因頻率為60%+40%×$\frac{1}{2}$=80%，則b的基因頻率為20%．
④由上面的分析可知，組合一中父本基因型為BbRR，讓其自交得到子代，子代中深綠個體即為所需，此種方法只需一年即可得到．
（2）在伴X遺傳中，母親是隱性純合子時，兒子肯定是隱性形狀；當父親是顯性個體時，兒子肯定是顯性性狀（至少是顯性雜合子），故題目中要求用一次交配實驗即可證明這對基因位于何種染色體上，可以選擇白眼雌果蠅（隱性性狀）×紅眼雄果蠅（顯性性狀）．
如果子代中雌果蠅全為紅眼，雄果蠅全為白眼，則這對基因位于X染色體上；
如果子代中雌雄果蠅全為紅眼，說明跟性別無關，這對基因位于常染色體上，且親本基因組合為：RR×rr；
如果子代中雌雄果蠅全為既有紅眼又有白眼，也說明跟性別無關，這對基因位于常染色體上，且親本基因組合為：Rr×rr．
故答案為：
（1）①BbRR   BbRr
②4      3：1：6：2；
③60%   20%
④一的父本   自交
（2）白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅
①子代中雌果蠅全部紅眼，雄果蠅全部白眼，則這對基因位于X染色體上
②子代中雌、雄果蠅全部為紅眼，則這對基因位于常染色體上
③子代中雌、雄果蠅均既有紅眼又有白眼，則這對基因位于常染色體上

點評 本題要求能熟練掌握孟德爾的自由組合定律的雜交試驗，并能嘗試設計實驗．又和伴性遺傳綜合考慮，因此能力要求很高．