题目内容
【题目】果蝇具有易饲养、繁殖快、相对性状多等优点，是理想的遗传学实验材料。下图为雌雄果蝇体细胞的染色体和基因示意图，其中II、III、IV、X、Y表示染色体，D、d表示控制长翅、残翅的基因。据图回答问题：
（1）已知果蝇红眼（A）对白眼（a）为显性，位于X染色体上，则长翅与残翅、红眼与白眼这两对相对性状的遗传遵循基因自由组合定律，理由是________________________。
（2）科研人员发现，纯合长翅果蝇与残翅果蝇杂交，后代中出现一只残翅果蝇(甲)，甲的出现可能是亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。研究人员利用基因型为DD的果蝇（乙）和甲杂交获得F1，F1自由交配，如果甲的出现是基因突变导致的，则F2表现型及比例为___________________；如果甲的出现是染色体片段缺失导致的，则F2表现型及比例为_________________。（注：假定一对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死，各基因型配子活力相同）。
（3）果蝇刚毛（B）对截毛（b）为显性，不知控制该性状的基因是位于常染色体上、X染色体上，还是X、Y染色体的同源区段上。某生物兴趣小组同学选择一只截毛雌果蝇与一只刚毛雄果蝇进行杂交，统计子一代的表现型。请补充相应实验结果及结论。
①若子一代中雌果蝇全部为截毛，雄果蝇全部为刚毛，则这对基因仅位于X、Y染色体的同源区段上；
②若子一代中雌果蝇全部为刚毛，雄果蝇全部为截毛，则_______________________；
③若_________________________________________，则这对基因仅位于常染色体上。
④若子一代中雌雄果蝇全部为刚毛，则这对基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上。
【答案】 因为控制长翅和残翅、红眼与白眼的基因位于非同源染色体上 长翅∶残翅=3∶1 长翅∶残翅=4∶1 这对基因位于X染色体上或X、Y染色体的同源区段上 子一代中雌雄果蝇均1/2为刚毛1/2为截毛（ 或雌雄果蝇均有刚毛和截毛）
【解析】
据图分析，左图果蝇为雄果蝇，含有一对性染色体XY，且Ⅱ号同源染色体上含有一对等位基因D、d；右图是雌果蝇，含有一对性染色体XX，且Ⅱ号同源染色体上含有一对等位基因D、d。
（1）根据题干信息和图形分析可知，A、a基因位于X染色体上，D、d基因位于常染色体（Ⅱ）上，由于两对等位基因位于两对同源染色体上，因此它们之间遵循基因的自由组合定律。
（2）根据题意分析，纯合长翅果蝇基因型为DD，纯合残翅果蝇基因型为dd，后代基因型为Dd，而后代甲为残翅，可能是亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变（D突变为d），有可能是D基因所在染色体片段缺失导致的（缺失染色体记为O）。科研人员让乙（DD）与甲（dd或Od）杂交，再让子代自由交配，如果甲（dd）的出现是基因突变导致的，则F2表现型及比例为长翅（DD、Dd）∶残翅（dd）=3∶1；如果甲（Od）的出现是染色体片段缺失导致的，且一对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死，则F1为DO：Dd=1:1，产生的配子D：d：O=2:1:1，因此F2表现型及比例为长翅（DD、DO、Dd）∶残翅（dd、Od）=（1/2×1/2+1/2×1/4×2+1/2×1/4×2）：（1/4×1/4+1/4×1/4×2）=4∶1。
（3）①根据题意分析，若子一代中雌果蝇全部为截毛，雄果蝇全部为刚毛，说明控制果蝇刚毛、截毛的这对基因仅位于X、Y染色体的同源区段上，亲本截毛雌果蝇基因型为XbXb，刚毛雄果蝇基因型为XbYB；
②若子一代中雌果蝇全部为刚毛，雄果蝇全部为截毛，说明这对基因位于X染色体上或X、Y染色体的同源区段上，亲本截毛雌果蝇基因型为XbXb，刚毛雄果蝇基因型为XBY或XBYb；
③若子一代中雌雄果蝇均1/2为刚毛1/2为截毛，则这对基因仅位于常染色体上，亲本基因型为Bb、bb。
④若子一代中雌雄果蝇全部为刚毛，则这对基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上，亲本基因型为BB、bb或者XbXb、XBYB。
