Question

12．果蠅是遺傳學研究的經典材料，其四對相對性狀中紅眼（E）對白眼（e）、灰身（R）對黑身（r）、長翅（V）對殘翅（v）、細眼（B）對粗眼（b）為顯性．如圖是雄果蠅M（BbVvRRX^EY）的四對等位基因在染色體上的分布．
（1）如果對果蠅進行基因組測序則需要測5條染色體，果蠅M眼睛的表現型是紅眼細眼，果蠅M與基因型為X^EX^e的個體雜交，子代的雄果蠅既有紅眼性狀又有白眼性狀．
（2）果蠅M產生配子時，非等位基因Bb和Vv不遵循（遵循或不遵循）自由2組合定律，原因是兩對等位基因位于同一對同源染色體上．
（3）果蠅M與黑身果蠅雜交，在后代群體中出現了一只黑身果蠅，出現該黑身果蠅的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，現有基因型為Rr，rr的果蠅可供選擇，請完成下列實驗步驟及結果預測，以探究其原因．（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）實驗步驟：
①用該黑身果蠅與基因型為Rr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：
Ⅰ．如果F₂表現型及比例為灰身：黑身=7：9，則為基因突變；
Ⅱ．如果F₂表現型及比例為灰身：黑身=7：8，則為染色體片段缺失．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：圖示是雄果蠅M的四對等位基因在染色體上的分布，果蠅體內控制體色和翅形的基因都位于一對同源染色體上，屬于基因的連鎖；而控制眼色的基因位于X染色體上，屬于伴性遺傳；控制眼形的基因位于另一對常染色體上，獨立遺傳．

解答 解：（1）果蠅含有4對同源染色體，最后一對是性染色體（XX或XY），由于X和Y染色體非同源區段上的基因不同，所以對果蠅基因組進行研究時，應測序5條染色體，即3+X+Y；由圖可知，果蠅M的1號染色體上有E基因，5號染色體上有R基因，因此該果蠅眼睛的表現型是紅眼細眼；果蠅M在減數分裂產生配子時，同源染色體一定會發生聯會、分離；果蠅M眼色的基因型為X^EY，由于子代雄性的紅眼和白眼均只能來自于母本，想要子代的雄果蠅既有紅眼性狀又有白眼性狀，則其必須與基因型為X^EX^e的個體進行雜交．
（2）自由組合定律是指位于非同源染色體上的非等位基因的自由組合，而B、v和b、V分別位于一對同源染色體的不同位置上，不遵循自由組合定律．
（3）看體色這一對基因，果蠅M為RR與黑身rr果蠅雜交，后代理論上應全為Rr的灰身，卻出現了一只黑身果蠅，可能有以下兩種情況：①基因突變，則該黑身果蠅的基因型為rr，②染色體缺失，則該果蠅的基因型可用r0表示，0表示染色體上缺失該基因，如果選用rr的個體進行實驗，則后代全為rr或r0的黑身分不清屬于哪種情況，故應選擇提供的Rr個體進行實驗．
Ⅰ．如為基因突變，則親本為rr×Rr，F₁為$\frac{1}{2}$Rr、$\frac{1}{2}$rr，F₁產生配子R的概率$\frac{1}{4}$，產生配子是r的概率是$\frac{3}{4}$，則自由交配后代中rr=$\frac{9}{16}$，R_=$\frac{7}{16}$，即F₂中灰身：黑身=7：9；
Ⅱ、如為染色體缺失，則親代為r0×Rr，F₁未出現00缺失死亡個體，F₁自由交配產生F₂，符合遺傳平衡定律，親代中基因頻率與F₁相同，為R=0=$\frac{1}{4}$，r=$\frac{1}{2}$，F₂中出現黑身rr、r0的概率為$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}+\frac{1}{2}×\frac{1}{4}×2=\frac{1}{2}$，死亡個體00為$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{16}$；灰身個體為1-$\frac{1}{16}-\frac{1}{2}$=$\frac{7}{16}$，即F₂中灰身：黑身=7：8．
故答案為：
（1）5   紅眼細眼   X^EX^e
（2）不遵循　兩對等位基因位于同一對同源染色體上
（3）①Rr　
 ②Ⅰ．灰身：黑身=7：9
Ⅱ．灰身：黑身=7：8

點評 本題考查伴性遺傳及基因自由組合定律的相關知識，要求考生掌握伴性遺傳的特點及基因自由組合定律的實質，能根據圖中信息準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查．