Question

17．某種鳥類（2N=76）為ZW型性別決定，性染色體ZZ為雄性，ZW為雌性．其羽毛中的黑色素由等位基因A/a中的A基因控制合成，且A基因越多，色素越多．回答下列問題：
（1）雄鳥體細胞中最多含有4條Z染色體．對該種鳥類進行核基因組測序，需要測定39條染色體上的DNA序列．
（2）若等位基因A/a位于Z染色體上．用兩只羽毛顏色相同的個體雜交，子代出現了性狀分離現象，則親代基因型為Z^AZ^a和Z^AW，子代中黑色羽毛：灰色羽毛：白色羽毛=1：2：1 _．
（3）若等位基因A/a位于常染色體上，另有一對不在性染色體上的控制色素分布的等位基因B/b．研究者進行了如圖雜交實驗：

①根據雜交實驗結果可以判斷，A/a和B/b所在染色體的關系為非同源染色體．能夠使色素分散形成斑點的基因型是BB或Bb．
②斑點羽毛的鳥在自然環境中比純色羽毛的鳥更容易被天敵發現．將F₂全部斑點羽毛個體放歸自然界多年后，種群中A基因的頻率將不變（填“變大”、“不變”或“變小”）．

Answer 1

分析 1、鳥類的性別決定是ZW型，雄鳥的性染色體組型是ZZ，雌鳥的性染色體組型是ZW，由于Z、W是異型性染色體，其上的遺傳信息不完全相同，因此測定鳥類的基因組應該測37條常染色體和1條Z染色體、1條W染色體；位于性染色體上的基因控制的性狀的遺傳總是與性別相關聯，叫伴性遺傳，伴性遺傳也遵循分離定律，是分離定律的特殊形式．
2、基因自由組合定律的實質：進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因分離的同時，位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合．

解答 解：（1）雄鳥的性染色體組型是ZZ，有絲分裂后期著絲點分裂，染色體暫時加倍，為4條Z染色體；由分析可知，對該種鳥類進行核基因組測序，需要測定的染色體數是37+Z+W，為39條．
（2）等位基因A/a位于Z染色體上．用兩只羽毛顏色相同的個體雜交，子代出現了性狀分離現象，說明性染色體組型為ZZ的個體是雜合子，基因型為Z^AZ^a，則另一親本基因型是Z^AW；Z^AZ^a×Z^AW→Z^AZ^A：Z^AZ^a：Z^AW：Z^aW=1：1：1：1，有A基因越多，黑色越深，因此其中Z^AZ^A表現為黑色，Z^AZ^a、Z^AW表現為灰色，Z^aW表現為白色．
（3）①由題意知，子二代的表現型比例為4：2：1：6：3，有16種組合方式，子二代符合A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1的情況，因此兩對等位基因在遺傳時遵循自由組合定律，即2對等位基因分別位于2對同源染色體上；由子二代的表現型可知，點狀分布的是9，因此灰色斑點的基因型是AaB_，黑色斑點分布的基因型是AAB_，因此能夠使色素分散形成斑點的基因型是BB和Bb．
②F₂全部斑點羽毛個體的基因型是1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb，A的基因頻率是$\frac{2}{3}$，a的基因頻率是$\frac{1}{3}$，將F₂全部斑點羽毛個體放歸自然界，進行自由交配一代，子代的基因型的算法是將自由組合問題轉換成分離定律問題，對于A（a）來說，自由交配子代的基因型及比例是AA：Aa：aa=4：4：1，對于B（b）來說，自由交配自帶的基因型及比例是BB：Bb：bb=4：4：1，假設具有斑點的個體全部被天敵發現捕食，則子代基因型是AAbb：Aabb：aabb=4：4：1，其中A的基因頻率是$\frac{2}{3}$，故將F₂全部斑點羽毛個體放歸自然界多年后，種群中A基因的頻率將不變．
故答案為：
（1）4       39
（2）Z^AZ^a 和Z^AW           1：2：1
（3）①非同源染色體     BB或Bb      
②不變

點評 本題的知識點是基因分離定律和自由組合定律的實質，鳥類的性別決定和伴性遺傳，基因頻率的計算，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內在聯系，形成知識網絡，并學會應用相關遺傳規律進行推理、計算．