Question

3．果蠅以發酵爛水果上的酵母為食，廣泛分布于世界各溫帶地區．果蠅具有生活周期短、容易飼養、繁殖力強、染色體數目少而易于觀察等特點，因而是遺傳學研究的最佳材料．
（1）現有兩瓶世代連續的果蠅，甲瓶中的個體全為灰身，乙瓶中的個體既有灰身也有黑身．讓乙瓶中的全部灰身果蠅與異性黑身果蠅交配，若后代只有一種性狀，則可以認為乙瓶中果蠅為親本．
（2）圖1表示雌果蠅一個卵原細胞，染色體1、2、3、4為常染色體．該細胞經減數分裂過程形成的卵細胞的基因組成為（不考慮交叉互換）BVH或BVh或bvH或bvh；如果考慮發生了一次交叉互換，則交叉互換發生在染色體1和2或3和4（填編號）之間．

（3）果蠅體細胞內染色體組成如圖2所示．果蠅的直翅基因和彎翅基因位于在第 IV號染色體上，灰身基因和黑體基因位于第II號染色體上．研究人員用直翅、灰身、紅眼果蠅作母本和彎翅、黑身、白眼果蠅作父本雜交得F₁，F₁全為直翅灰身紅眼，再用F₁雄果蠅與彎翅、黑身、白眼雌果蠅雜交得F₂，若子代出現8種表現型且比例相等，則紅眼和白眼這對等位基因的位置是：一定不在第 II號和第 IV號染色體上．
（4）果蠅的灰體（E）對黑檀體（e）為顯性．灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交，在后代群體中出現了一只黑檀體果蠅，原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變或染色體片段缺失．（注：一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各型配子活力相同）
①用該黑檀體果蠅與基因型為EE（填EE或Ee或ee）的果蠅雜交，獲得F₁；
②F₁自由交配，觀察、統計F₂表現型及比例．
結果預測：如果F₂表現型及比例為灰體：黑檀體=3：1，則為基因突變；如果F₂表現型及比例為灰體：黑檀體=4：1，則為染色體片段缺失．

Answer 1

分析 1、根據題干中“乙瓶中的全部灰身個體與異性的黑身個體交配，若后代只有一種性狀”，說明灰身對黑身為顯性，且乙瓶中的灰身為顯性純合體（BB），乙瓶中的黑身為隱性純合體（bb）．
2、由圖1可知，基因B、b，V、v位于一對同源染色體，它們之間不遵循自由組合定律．

解答 解：（1）根據題干中“乙瓶中的全部灰身個體與異性的黑身個體交配，若后代只有一種性狀”，說明灰身對黑身為顯性，且乙瓶中的灰身為顯性純合體（BB），乙瓶中的黑身為隱性純合體（bb）．甲瓶中的個體全為灰身，如甲是親代，不會出現乙瓶中的子代．因為甲若是BB，乙瓶中不可能有黑身個體，若甲是Bb，則乙瓶中應有Bb的個體．所以不可能是甲為親代，乙為子代；如乙是親代，即BB×bb，甲為子代，則為Bb，灰身，符合題干信息．
（2）由圖1可知，基因B、b，V、v位于一對同源染色體，它們之間不遵循自由組合定律，故形成的卵細胞的基因組成為BVH或BVh或bvH或bvh，交叉互換只能發生在減數分裂四分體上非姐妹染色單體之間，即同源染色體1和2或3和4之間．
（3）F₁全為直翅灰身紅眼，再用F₁雄果蠅與彎翅、黑身、白眼雌果蠅雜交得F₂，即測交實驗，若子代出現8種表現型且比例相等，則說明這三對等位基因之間遵循基因的自由組合定律，位于三對同源染色體上，所以紅眼和白眼這對等位基因的位置是：一定不在第 II號和第 IV號（或 II號和 IV號）染色體上．
（4）由題意知，出現該黑檀體果蠅的原因如果是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變，則此黑檀體果蠅的基因型為ee，如果是染色體片段缺失，黑檀體果蠅的基因型為e．
①用該黑檀體果蠅與基因型為EE的果蠅雜交，獲得F₁；
②F₁自由交配，觀察、統計F₂表現型及比例．
Ⅰ．如果F₂表現型及比例為灰體：黑檀體=3：1，則為基因突變；
Ⅱ．如果F₂表現型及比例為灰體：黑檀體=4：1，則為染色體片段缺失．
雜交關系如下圖：

故答案為：
（1）乙    
（2）BVH或BVh或bvH或bvh         1和2或3和4
（3）第 II號和第 IV號（或 II號和 IV號）    
（4）EE    灰體：黑檀體=4：1

點評 本題考查基因自由組合定律的實質及應用，要求考生掌握基因自由組合定律的實質，能根據遺傳圖解中的信息推斷親本可能的基因型，屬于考綱理解和應用層次的考查．