Question

18．果蝇是遗传学研究的好材料．果蝇红眼（R）对白眼（r）为显性，R、r基因仅位于X染色体上．性梳是雄果蝇的第二性征，雄果蝇的第一对前足的第一个跗节上，因形状与梳头的梳子非常相似，又与性别有关而得名．雌果蝇没有这个结构．请回答有关问题：
（1）摩尔根等人运用假说-演绎法法，通过果蝇杂交实验，证明了基因在染色体上．
（2）已知果蝇体色灰体（E）对黑檀体（e）为显性，位于果蝇的Ⅲ号染色体上．则果蝇的R与r、E与e这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律定律．
（3）在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F₁，F₁只灰体果蝇8400只，黑檀体果蝇1600只．F₁中e的基因频率为40%，Ee的基因型频率为48%．
（4）现有三支试管，分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇．另提供白眼雌雄果蝇若干只．请利用实验室条件设计最佳方案，鉴别出这三支试管中红眼果蝇的基因型．先根据第二性征鉴别三只试管内果蝇的性别，若为红眼雄性果蝇，则该试管内果蝇基因型为X^RY；再用白眼雄性果蝇分别与另两管的红眼雌性果蝇交配，若后代中出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为X^RX^r；若后代中不出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为X^RX^R．

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，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
2、位于性染色体上基因控制的性状的遗传，总是与性别相关联，叫伴性遗传，伴性遗传也遵循分离定律，是分离定律的特殊形式．
3、哈迪-温伯格定律”是指在理想状态下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡；此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变：当等位基因只有一对（Aa）时，设基因A的频率为 p，基因a的频率为q，则A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p²+2pq+q²=1，AA=P²，Aa=2pq，aa=q²．

解答 解：（1）萨顿利用类比推理的方法提出基因位于染色体上的假说，摩尔根运用假说演绎法证明了基因位于染色体上．
（2）由题干信息可知，R（r）基因位于X染色体上，如果E（e）位于Ⅲ染色体上，则2对等位基因分别位于2对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律．
（3）由题意知，自由交配一代，ee的比例是1600÷（1600+8400）×100%=16%，按照遗传平衡定律，e的基因频率是$\sqrt{16%}$=40%．E的基因频率是1-40%=60%，Bb的基因型频率是2×40%×60%=48%．
（4）由题意知，红眼雄果蝇的基因型是X^RY，红眼雌果蝇的基因型是X^RX^R、X^RX^r，白眼雄果蝇的基因型是X^rY，白眼雌果蝇的基因型是X^rX^r，三支试管中，若为红眼雄性果蝇，则该试管内果蝇基因型为X^RY；另两支试管的红眼雌果蝇的基因型可能是X^RX^R或X^RX^r，用白眼雄性果蝇分别与另两管的红眼雌性果蝇交配，若后代中出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为X^RX^r；若后代中不出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为X^RX^R．
故答案为：
（1）假说-演绎法
 （2）基因的自由组合定律
  （3）40%     48%
（4）先根据第二性征鉴别三只试管内果蝇的性别，若为红眼雄性果蝇，则该试管内果蝇基因型为X^RY；再用白眼雄性果蝇分别与另两管的红眼雌性果蝇交配，若后代中出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为X^RX^r；若后代中不出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为X^RX^R

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、果蝇的性别决定和伴性遗传等知识要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用演绎推理的方法设计遗传实验，预期实验结果、获取结论．