Question

15．果蝇是常用的遗传研究材料，其性别决定类型为XY型．请回答下列问题：
（1）已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状（相关基因为A、a），红眼与白眼是一对相对性状（相关基因为D、d）．两只灰身红眼雌、雄果蝇交配得到的子代如下表所示：

	灰身红眼	灰身白眼	黑身红眼	黑身白眼
雄蝇	152	148	48	52
雌蝇	297	0	101	0

①控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，判断的主要依据是红眼在子代雌、雄果蝇中均有出现，而白眼只在子代雄果蝇中出现，两只灰身红眼亲本的基因型为AaX^DX^d和AaX^DY．
②子代中，纯合灰身红眼雌蝇占全部子代雌蝇的比例为$\frac{1}{8}$，杂合灰身红眼雌蝇占全部子代的比例为$\frac{5}{16}$．
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，若F₁中有灰身果蝇8 400只，黑身果蝇1 600只，则F₁中a的基因频率为40%．
（2）研究人员构建了一个棒状眼雌果蝇ClB品系X^eBX^b，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因e，且该基因与棒状眼基因B完全连锁（不发生交叉互换），如右图所示．e在纯合（X^eBX^eB、X^eBY）时能使胚胎致死，此外无其他遗传效应，控制正常眼的基因用b表示．为检测经相关射线辐射后的正常眼雄果蝇甲产生的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变（纯合时致死，不考虑两种隐性致死突变间的相互作用），实验步骤如下：
①将雄果蝇甲与ClB系果蝇交配，得到F₁，F₁的性别及眼型的表现型及其比例是棒状眼雌果蝇：正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1：1（或“雌果蝇：雄果蝇=2：1，棒状眼：正常眼=1：2）．
②在F₁中选取大量棒状眼雌果蝇，与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇进行杂交，统计F₂的雌雄数量比．
预期结果和结论：
如果F₂中雌雄比例为（雌果蝇：雄果蝇=）2：1，则经辐射处理的雄果蝇甲产生的精子中X染色体上未发生其他隐性致死突变；
如果F₂中全为雌果蝇，则经辐射处理的雄果蝇甲产生的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变．

Answer 1

分析 分析表格：子代雌雄果蝇中灰身：黑身=3：1，说明控制灰身与黑身的基因位于常染色体上，且灰身相对于黑身是显性性状，亲本的基因型均为Aa；子代雌蝇全为红眼，雄蝇中红眼：白眼=1：1，说明控制红眼与白眼的基因位于X染色体上，且红眼相对于白眼是显性性状，亲本的基因型为X^DY×X^DX^d．因此，亲本的基因型为AaX^DX^d×AaX^DY．

解答 解：（1）①根据表格分析，子代雌蝇全为红眼，雄蝇中红眼：白眼=1：1，说明控制红眼与白眼的基因位于X染色体上，且红眼相对于白眼是显性性状；而控制控制灰身与黑身的基因位于常染色体上，且灰身相对于黑身是显性性状，双亲的基因型分别是AaX^DX^d、AaX^DY．
②已知双亲基因型分别是AaX^DX^d、AaX^DY，则子代中纯合灰身红眼雌蝇（AAX^DX^D）占全部子代雌蝇的比例为$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{8}$，杂合灰身红眼雌蝇（AaX^DX^D、AAX^DX^d、AaX^DX^d）占全部子代的比例为$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$+$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$=$\frac{5}{16}$．
③已知F₁中有灰身果蝇8400只，黑身果蝇1600只，即黑身果蝇（aa）的基因型频率为$\frac{1600}{8400+1600}=\frac{16}{100}$，根据遗传平衡定律，a的基因频率=$\sqrt{aa的基因型频率}$=$\frac{4}{10}$，即40%．
（2）①分析题干信息可知，该实验的目的是检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变，可以用假设演绎法进行解答：
假设没有发生其他隐性致死突变，a、亲代雄果蝇A与CIB系果蝇的基因型为X^bY和X^BeX^b，由于Be始终是连锁在一起的，因此F₁的基因型及比例是X^BeX^b：X^bX^b：X^BeY：X^bY=1：1：1：1，由于X^BeY致死，因此F₁的性别及眼型的表现型及其比例是棒状眼雌果蝇：正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1：1；
②子一代中棒状眼雌果蝇的基因型为X^BeX^b，与正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇X^bY交配，子二代的基因型及比例是；X^BeX^b：X^bX^b：X^BeY：X^bY=1：1：1：1，由于X^BeY致死，因此F₂的性别比例是雌果蝇：雄果蝇=2：1．如果F₂中雌雄比例不为上述比例，出现全为雌果蝇，则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变．
故答案为：
（1）①X　红眼在子代雌、雄果蝇中均有出现，而白眼只在子代雄果蝇中出现　AaX^DX^d和AaX^DY　
②$\frac{1}{8}$   $\frac{5}{16}$
③40%
（2）①棒状眼雌果蝇：正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1：1（或“雌果蝇：雄果蝇=2：1，棒状眼：正常眼=1：2）
②（雌果蝇：雄果蝇=）2：1　全为雌果蝇

点评 本题考查伴性遗传和遗传定律的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，要求学生能运用所学知识通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力，获取信息的能力，综合运用能力．