Question

11．某种鸟类（2N=76）为ZW型性别决定，其羽毛中的黑色素由等位基因A/a中的A基因控制合成，且A基因越多，色素越多．回答下列问题：
（1）若等位基因A/a位于Z染色体上．
①雌鸟羽毛的颜色有2种，其产生卵细胞的过程中可以形成38个四分体．
②用两只羽毛颜色相同的个体杂交，子代出现了性状分离现象，则亲代基因型为Z^AW和Z^AZ^a，子代中黑色羽毛：灰色羽毛：白色羽毛=1：2：1．
（2）若等位基因A/a位于常染色体上，另有一对不在性染色体上的控制色素分布的等位基因B/b．研究者进行了如图杂交实验：
①根据杂交实验可以判断，A/a和B/b所在染色体属于非同源染色体，能够使色素分散形成斑点的基因型是BB、Bb．
②F₂中基因型种类最多的性状是纯白，让F₂中的纯灰色雄鸟与灰色斑点雌鸟杂交，子代新出现的羽毛性状占$\frac{1}{2}$．
③若让F₂中所有斑点羽毛个体随机交配，子代中出现斑点羽毛的个体的概率为$\frac{64}{81}$．
④斑点羽毛的鸟在自然环境中比纯色羽毛的鸟更容易被天敌发现，将F₂全部个体放归自然界多年后，种群中A基因的频率将变小（填“变大”、“不变”或“变小”），理由是斑点羽毛个体中只有Aa和AA两种基因型，没有aa基因型，所以A比a更容易随B基因淘汰．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解答．
2、鸟类的性别决定是ZW型，雌鸟的性染色体组型是ZW，雄鸟的性染色体组型是ZZ，位于性染色体上的基因遵循分离定律，是分离定律的特殊形式．

解答 解：（1）①雌鸟的性染色体组型是ZW，基因型是Z^AW、Z^aW两种，因此雌鸟的羽毛颜色是2种；由于染色体共有38对，因此能形成38个四分体．
②用两只羽毛颜色相同的个体杂交，子代出现了性状分离现象，说明雄性亲本是杂合子，基因型为Z^AZ^a，与之表现型相同的雌鸟的基因型是Z^AW．子代的基因型是Z^AZ^A：Z^AZ^a：Z^AW：Z^aW=1：1：1：1，Z^AZ^a、Z^AW都只含有一个A基因表现为灰羽，因此表现型及比例是黑羽：灰羽：白羽=1：2：1．
（2）①分析子二代的表现型比例可知，4：2：1：6：3，共有16种组合，是9：3：3：1的变形，因此两对等位基因遵循自由组合定律，分别位于非同源染色体上，且子一代的基因型是AaBb，灰色斑点和黑色斑点是9，又知A控制色素合成，则BB、Bb控制斑点形成．
②子一代基因型是AaBb，子二代基因型及比例是A_B_：A_bb：aaBB：aabb=9：3：3：1，其中AAB_是黑色斑点，基因型是2种，AaB_是灰色斑点，基因型是2种，AAbb是纯黑，Aabb是纯灰，aabb、aaB_是纯白，三种基因型；F₂中的纯灰色雄鸟的基因型是Aabb，灰色斑点雌鸟AaBB或AaBb，二者杂交，Aa×Aa→AA（黑色）：Aa（灰色）：aa=1：2：1，bb×BB→Bb（斑点）、bb×Bb→Bb（斑点）：bb（无斑点）=1：1
，因此与亲本相同的性状是Aabb+AaB_=$\frac{1}{2}$×$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}$+$\frac{1}{2}×$（1-$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}$）=$\frac{1}{2}$，新出现的性状是1-$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{2}$．
③F₂中所有斑点羽毛个体的基因型是A_B_，可以分为两个分离定律，A_×A_→白色的概率是aa=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$，灰色和黑色占$\frac{8}{9}$，B_×B_→无斑点bb=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$，有斑点占$\frac{8}{9}$，因此$\frac{8}{9}$×$\frac{8}{9}$=$\frac{64}{81}$．
④斑点羽毛的鸟在自然环境中比纯色羽毛的鸟更容易被天敌发现，生存和繁殖后代的机会减小，将A基因传递给后代的机会降低，因此将F₂全部个体放归自然界多年后A基因频率逐渐下降．
故答案为：
（1）①2   38
②Z^AW和Z^AZ^a     1：2：1
（2）①非同源染色体   BB或Bb
②纯白   $\frac{1}{2}$
③$\frac{64}{81}$
④变小   斑点羽毛个体中只有Aa和AA两种基因型，没有aa基因型，所以A比a更容易随B基因淘汰

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质及相互关系，减数分裂过程中染色体的行为变化，学会根据子代的表现型及比例关系推测亲本的基因型，然后通过正推法结合遗传规律进行推理、解答问题．