Question

7．果蝇是生物学研究中常用的实验材料，请回答与之相关的遗传学问题：
Ⅰ．研究发现果蝇棒眼性状是由于X染色体上16A区段重复导致，染色体结构和表现型关系见下表．请回答问题：

（1）雌果蝇a与雄果蝇f杂交，F₁表现型为棒眼雌果蝇和正常眼偶遇雄果蝇．
（2）雌果蝇c与雄果蝇e杂交，正常情况下F₁都为棒眼，但出现了少数正常眼和重棒眼果蝇．研究发现这与同染色体之间的不等交换有关，依据该理论，上述杂交后代中出现异常果蝇是由于亲本中果蝇在减数分裂时发生不等交换，产生了含3个16A区段和1个16A区段的配子．
（3）若用b代表一个16A区段，B代表两个16A区段，科研人员构建了一个棒眼雌果蝇品系 XmBXb，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因m，且该基因与B始终连在一起．m基因在纯合（XmBXmB、XmBY ）时能使胚胎致死．则用棒眼雌果蝇（XmBXb ）与正常眼雄果蝇（XbY）杂交获得F₁，再让F₁雌雄果蝇自由交配获得F₂代的性别比为雌性：雄性=4：3．
Ⅱ．科学家在对果蝇体内的肌醇酶进行研究时发现，决定产生肌醇酶的基因A对a为显性，但在另一对等位基因B、b中，显性基因B存在时，会抑制肌醇酶的产生．用两个无法产生肌醇酶的纯种（突变品系1和突变品系2）及纯种野生型（能产生肌醇酶）果蝇进行杂交实验，F₁自由交配得F₂，结果如下：

组别	亲本	F1表现	F2表现
Ⅰ	突变品系1×野生型	有肌醇酶	$\frac{3}{4}$有肌醇酶，$\frac{1}{4}$无肌醇酶
Ⅱ	突变品系2×野生型	无肌醇酶	$\frac{1}{4}$有肌醇酶，$\frac{3}{4}$无肌醇酶
Ⅲ	突变品系1×突变品系2	无肌醇酶	$\frac{3}{16}$有肌醇酶，$\frac{3}{16}$无肌醇酶

（1）基因A、a和B、b位于2对同染色体上，在遗传时遵循的定律为基因的自由组合定律．
（2）根据以上信息，可判断上述杂交亲本中，突变品系1、2的基因型分别为aabb、AABB．
（3）第Ⅲ组的F₂中，无肌醇酶果蝇的基因型有7种．若从第Ⅰ、Ⅲ组的F₂中各取一只均能产生肌醇酶的果蝇，二者基因型相同的概率为$\frac{5}{9}$．

Answer 1

分析 1、果蝇棒眼性状是由于X染色体上16A区段重复导致，表格中可以看出，一条X染色体上最多有一个16A区段，果蝇表现为正常眼；如果有一条染色体上有两个16A区段，果蝇表现为棒眼；如果有一条X染色体上有三个16A区段，果蝇表现为重棒眼．
2、决定产生肌醇酶的基因A对a为显性，但在另一对等位基因B、b中，显性基因B存在时，会抑制肌醇酶的产生，则有肌醇酶为A_bb，无肌醇酶为__B_、aabb，据此答题．

解答 解：Ⅰ（1）图中看出，雌果蝇a只产生一种配子，f产生两种配子，所以子代有两种表现型，为棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇．
（2）由于棒眼基因位于c上，所以正常眼和重棒眼果蝇的出现是由于c果蝇染色体发生的不等价交换形成的．结果使一条染色体上的基因移到同源染色体上，导致产生了含3个16A区段和1个16A区段配子．
（3）用棒眼雌果蝇（XmBXb ）与正常眼雄果蝇（XbY）杂交获得F₁为XmBY（致死）、XmBXb、XbY、XbXb，再让F₁雌雄果蝇自由交配获得F₂代$\frac{1}{8}$XmBY（致死）、$\frac{1}{8}$XmBXb、$\frac{3}{8}$XbY、$\frac{3}{8}$XbXb，即后代雌性：雄性=4：3．
Ⅱ（1）根据实验Ⅲ突变品系1×突变品系2→F1（无肌醇酶）---→$\frac{3}{16}$有肌醇酶、$\frac{13}{16}$无肌醇酶，可推知F₁的基因型为AaBb，两对基因遵循基因的自由组合定律．
（2）由题意可知有肌醇酶的基因型为A_bb，其余均为无肌醇酶，故纯种野生型的基因型为AAbb．组别Ⅰ中，突变品系1×野生型后代有肌醇酶（A_bb），并且自交后代比例为3：1，因此确定F₁的基因型是Aabb，则突变品系1的基因型为aabb．从组别Ⅲ可以看出，突变品系1和突变品系2杂交所得F₁的基因型是AaBb，所以双亲（均不能产生豌豆素）的基因型是aabb、AABB，可判定突变品系2的基因型为AABB．
（3）（2）第Ⅲ组的F₁的基因型是AaBb，F₁自交得F₂的基因型有3×3=9，其中$\frac{1}{16}$AAbb、$\frac{2}{16}$Aabb为有肌醇酶，另外7种为无肌醇酶．第Ⅰ、Ⅲ组的F₂中有肌醇酶的果蝇的基因型及比例为$\frac{1}{3}$AAbb、$\frac{2}{3}$Aabb，二者基因型相同的概率为$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}$+$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{5}{9}$．
故答案为：
Ⅰ（1）棒眼雌果蝇和正常眼偶遇雄果蝇
（2）雌或c 含3个16A区段和1个16A区段
（3）雌性：雄性=4：3
Ⅱ（1）2 基因的自由组合定律
（2）aabb    AABB
（3）7    $\frac{5}{9}$

点评 本题考查了遗传信息的传递和伴性遗传在实践中的应用的相关内容．意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力．