Question

【題目】如圖示果蠅染色體上的基因：灰身（C）對黑身（c）為顯性。純合灰身果蠅與黑身果蠅雜交，后代中出現了一只黑身果蠅（甲），果蠅甲可能是親本果蠅在減數分裂時發生基因突變或染色體缺失造成的。科研人員又增加果蠅乙（CC）進行相關實驗，弄清了出現果蠅甲的原因（假定對同源染色體缺失相同片段時胚胎致死，不同基因組成的配子活力相同）。

（1）合理的實驗思路：________________________。

（2）預期實驗結果與結論：______________________。

Answer 1

【答案】用果蠅甲和果蠅乙雜交，獲得F1；F1自由交配，觀察并統計F2的表現型及比例。 若F2表現型及比例為灰身∶黑身=3∶1，則甲的出現是基因突變導致的；若F2表現型及比例為灰身∶黑身=4∶1，則甲的出現是染色體片段缺失導致的。

【解析】

純合灰身果蠅CC與黑身果蠅cc雜交，后代理論上全為灰身Cc，其出現了一只黑身果蠅（甲），如果是由于基因突變產生則其基因型為cc，如果是染色體缺失則其丟失了含C基因的染色體。

（1）根據分析為了鑒定該果蠅基因型是cc還是c，由于引入果蠅乙CC，所以可以選擇果蠅甲和果蠅乙雜交，獲得F1；F1自由交配，觀察并統計F2的表現型及比例。

（2）如果是基因突變而來則該果蠅基因型是cc，雜交F1代全為Cc，隨機交配產生的F2中CC∶Cc∶cc=1∶2∶1，即灰身∶黑身=3∶1；

如果發生了染色體缺失的變異，若親本果蠅在產生配子的過程中發生了染色體片段缺失，則甲的基因型為c0，將甲和乙（CC）雜交，獲得子一代（Cc、C0）；子一代自由交配，則其C的基因頻率是1/2，c的基因頻率是1/4，0的基因頻率是1/4；由于一對同源染色體缺失相同片段時胚胎致死，因此子二代的灰身果蠅的概率為1/2×1/2+2×1/2×1/4×2=3/4，黑身果蠅的概率為1/4×1/4+2×1/4×1/4=3/16，即子二代的表現型及比例為灰身∶黑身=4∶1。