Question

14．野生型果蠅（全為純合子）的眼形是圓眼．某遺傳學家在研究中偶然發現一只棒眼雄果蠅，他想探究果蠅眼形的遺傳方式，設計了如圖甲所示的實驗．雄果蠅染色體的模式圖如下圖乙所示（I為XY同源區段，Ⅱ為X特有區段，Ⅲ為Y特有區段）．請據圖分析和回答下列問題：

（1）圖甲的F₂中，能直接反應基因型的表現型是棒眼．
（2）與雄果蠅體細胞中的性染色體組成相比，精子中的性染色體只有1條X染色體或1條Y染色體．導致這種現象的根本原因是X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數分裂時，同源染色體彼此分離，分別進入不同的精子中．
（3）圖乙中，Ⅲ區段上的基因所控制性狀的遺傳，最突出的特點是限雄性遺傳或性狀只在雄性中表現．
（4）若F₂中的圓眼：棒眼=3：1，且僅在雄果蠅中有棒眼；則控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的位置既可能位于I區段，也可能位于Ⅱ區段．請從野生型、F₁和F₂中選擇合適的個體來設計實驗，最后通過分析實驗結果，即可確定控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的相應位置．其實驗設計的基本思路是：
①用F₂中的棒眼雄果蠅與F₁中的雌果蠅交配，得到棒眼雌果蠅．
②用該果蠅與野生型雄果蠅交配，觀察子代中有沒有棒眼個體出現．

Answer 1

分析 分析圖甲可知，圓眼與棒眼雜交，后代全為圓眼，說明圓眼為顯性性狀；子一代自交后代會發生性狀分離．
同源區段I上存在等位基因，I片段上基因控制的遺傳病，男性患病率可能不等于女性；
Ⅱ片段上是位于X染色體上的非同源區段，隱性基因控制的遺傳病為伴X染色體隱性遺傳病，男性患病率高于女性；
Ⅲ片段是位于Y染色體上的非同源區段，Ⅲ片段上基因控制的遺傳病為伴Y遺傳，患病者全為男性．

解答 解：（1）圖甲的F₂中，只有隱性個體能直接反應基因型，顯性個體可能為顯性純合或雜合子兩種情況．圓眼與棒眼雜交，后代全為圓眼，說明圓眼為顯性性狀，棒眼為隱性性狀．
（2）雄果蠅體細胞中的性染色體組成為XY，由于X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數分裂時，同源染色體彼此分離，分別進入不同的精子中，因此精子中的性染色體只有1條X染色體或1條Y染色體．
（3）圖乙中，Ⅲ片段是位于Y染色體上的非同源區段，該區段上的基因所控制性狀的遺傳，最突出的特點是限雄性遺傳或性狀只在雄性中表現．
（4）若F₂中的圓眼：棒眼=3：1，且僅在雄果蠅中有棒眼；則控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的位置既可能位于I區段，也可能位于Ⅱ區段，要確定具體位置，可以進行如下實驗：
①用 F₂中的棒眼雄果蠅與F₁中的雄果蠅交配，得到棒眼雌果蠅．
②用該果蠅與野生型雄果蠅交配，如果后代有棒眼出現，說明該基因位于Ⅱ區段，否則位于Ⅰ區段．
故答案為：
（1）棒眼
（2）X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數分裂時，同源染色體彼此分離，分別進入不同的精子中
（3）限雄性遺傳或性狀只在雄性中表現
（4）①F₂中的棒眼雄果蠅與F₁中的雌果蠅
②野生型雄果蠅      棒眼

點評 本題著重考查了伴性遺傳的有關知識，要求考生能夠掌握位于性染色體不同區段遺傳的特點，并能夠根據遺傳特點設計實驗驗證基因存在的位置，具有一定的難度．