Question

【题目】果蝇的灰身与黑身为一对相对性状（相关基因用A、a表示），直毛与分叉毛为一对相对性状（相关基因用B和b表示）。现有两只亲代果蝇杂交，F1的表现型与及比例如图所示。请回答下列问题：

（1）控制直毛与分叉毛的基因位于________染色体上，判断的主要依据是_______________。

（2）亲代雌果蝇的基因型为________。若只考虑果蝇的灰身、黑身这对相对性状，让F1中灰身果蝇自由交配得到F2，再用F2中灰身果蝇自由交配得到F3，则F3灰身果蝇中纯合子所占比例为________（用分数表示）。

（3）果蝇的灰体（E）对黑体（e）为显性（位于常染色体上）。灰体纯合果蝇与黑体果蝇杂交，在后代个体中出一只黑体果蝇。出现该黑体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE和ee的果蝇可供选择，请设计实验来探究其原因。（注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各基因型配子活力相同）。 要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论。

实验思路： _______________。

预期实验结果及结论： ________________。

Answer 1

【答案】 X 杂交子代中，雄性个体中直毛：分叉毛是1：1，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛。 AaXBXb 3/5 用该黑体果蝇与基因型为EE的果蝇杂交，获得F1；让F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例 如果F2表现型及比例为灰体：黑体=3：1，则为基因突变；如果F2表现型及比例为灰体：黑体=4：1，则为染色体片段缺失。

【解析】试题分析：解答（1）、（2）题的切入点为图中子代雌雄果蝇的性状分离比，由此准确定位相应性状与染色体的位置关系及其所遵循的遗传定律；在此基础上结合题意，围绕基因的分离定律、自由组合定律和伴性遗传的知识进行相关问题的解答。解答（3）题，应以题意“E和e基因位于常染色体上”和“灰体(E)对黑体(e)为显性”为切入点，准确定位E和e的遗传遵循分离定律、亲本“纯合灰体果蝇与黑体果蝇”和理论上F1的基因型（Ee）及F1的表现型，进而设计实验探究F1出现的一只黑体果蝇产生的原因；因黑体果蝇雌雄个体之间交配后代均为黑体，不会出现性状分离，所以其探究实验的思路应让该黑体果蝇与显性纯合子（EE）杂交，再让获得的F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例；对结果进行预测时，应从基因突变和染色体缺失两种情况分别进行讨论。

(1) 图2显示：F1的雌性个体均为直毛、没有分叉毛，雄性个体的直毛∶分叉毛＝1∶1，说明直毛对分叉毛为显性，且性状的表现与性别相关联，因此控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体上。

(2)分析图1可知：在F1的雌、雄果蝇中，灰身与黑身的比值均为3∶1，说明灰身对黑身为显性，且相关基因位于常染色体上，双亲的基因型均为Aa；结合对(1)的分析可知：双亲与毛的形态有关的基因型为XBXb、XBY。综上分析，亲代雌果蝇的基因型为AaXBXb。若只考虑果蝇的灰身、黑身这对相对性状，则F1中灰身果蝇的基因型为1/3AA、2/3Aa，产生的配子为2/3A、1/3a，因此F1中灰身果蝇自由交配得到的F2中，AA∶Aa∶aa＝2/3×2/3∶2×2/3×1/3∶1/3×1/3＝4∶4∶1；F2灰身果蝇的基因型为1/2AA、1/2Aa，产生的配子为3/4A、1/4a，因此F2中灰身果蝇自由交配得到的F3中，AA∶Aa∶aa＝3/4×3/4∶2×3/4×1/4∶1/4×1/4＝9∶6∶1，所以F3灰身果蝇中纯合子所占比例为9÷（9＋6）＝3/5。

(3) 已知 果蝇的灰体（E）对黑体（e）为显性（位于常染色体上）。灰体纯合果蝇（EE）与黑体果蝇（ee）杂交，正常情况下，F1的基因型均为Ee，表现型均为灰体。若在后代个体中出现一只黑体果蝇，则该黑体果蝇出现的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。为了探究其原因，其实验思路为：①用该黑体果蝇与基因型为EE的果蝇杂交，获得F1；②让F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例。

预期实验结果及结论：若该黑体果蝇出现的原因是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变，则该黑体果蝇的基因型为ee，让其与基因型为EE的果蝇杂交，获得F1的基因型为Ee；F1自由交配所得F2的基因型及其比例为EE∶Ee∶ee＝1∶2∶1，因此F2表现型及比例为灰体∶黑体＝3∶1。如果是亲本果蝇在产生配子过程中发生了E基因所在的染色体片段缺失，则该黑体果蝇的基因型为e0（“0”表示缺失的E基因），让其与基因型为EE的果蝇杂交，F1的基因型为1/2Ee、1/2E0，产生的配子及其比例为1/2E、1/4e、1/4O；F1自由交配所得F2的情况如下表：

		雌配子
		1/2E	1/4e	1/40
雄 配 子	1/2E	1/4EE（灰体）	1/8Ee（灰体）	1/8E0（灰体）
	1/4e	1/8Ee（灰体）	1/16ee（黑体）	1/16e0（黑体）
	1/40	1/8E0（灰体）	1/16e0（黑体）	1/1600（死亡）

统计分析上表数据可知，F1自由交配所得F2的表现型及比例为灰体∶黑体＝4∶1。