Question

7．遗传学研究表明，野生型果蝇的眼色受A、a和B、b两对基因的控制．色素的产生必须有A基因，且B基因使色素呈紫色，若无B基因时眼色为红色，不产生色素的个体的眼睛呈白色．已知有一对等位基因位于X染色体上．育种工作者选用两个纯系果蝇进行杂交，结果如图：
请根据题意，回答下列问题．
（1）B基因位于X染色体上，亲本的基因型是AAX^bX^b和aaX^BY，控制果蝇眼色的两对基因在遗传方式上符合（填“符合”、“不符合”或“不完全符合”）孟德尔遗传定律．
（2）F₂中果蝇的基因型有12种，让F₂中紫眼果蝇自由交配，后代中能产生色素的个体占$\frac{8}{9}$（用分数表示）．
（3）某种XY型性别决定的植物，宽叶对窄叶为显性，且控制叶形的基因位于X染色体上，用宽叶雌株（X^RX^R）与窄叶雄株（X^ry）为亲本杂交，在F₁群体中发现一窄叶雄株（记为‘M'），M植株的出现一般有两种可能的原因：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本植株减数分裂形成配子时发生基因突变．请设计简便的杂交试验，确定M植株的出现是由哪一种原因引起的．
实验步骤：将M植株与窄叶雌株（写出叶形类型及性别）杂交．
结果预测：I．若后代雌株全为宽叶，雄株全为窄叶（或后代出现宽叶植株），则是环境改变；II．若后代雌雄植株均为窄叶（或后代不出现宽叶植株），则是基因突变．

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、由题意知，果蝇的眼色由A、a和B、b两对等位基因控制，A、B同时存在呈现紫色，A存在、B不存在呈现红色，A不存在、不论B是否存在都呈现白色；由遗传图解可知，红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，子一代雌果蝇呈现紫眼，说明雌果蝇同时含有A、B基因，而雄果蝇呈现红眼，说明雄果蝇含有A、不含有B基因，A基因在雌雄果蝇中都存在，B只存在于雌果蝇中，因此A（a）基因位于常染色体上，B（b）基因位于X染色体上，亲本红眼雌果蝇的基因型是AAX^bX^b，白眼雄果蝇的基因型是aaX^BY，杂交子一代的基因型是AaX^BX^b、AaX^bY．

解答 解：（1）由分析可知，B基因位于X染色体上，亲本基因型是AAX^bX^b和aaX^BY，由于2对等位基因分别位于2对同源染色体上，因此遵循自由组合定律．
（2）由题意知，子一代的基因型是AaX^BX^b、AaX^bY，子一代雌雄果蝇相互交配，子二代的基因型种类是3×4=12种；F₂中紫眼雌果蝇的基因型是AAX^BX^b：AaX^BX^b=1：2，雄果蝇的基因型是AAX^BY：AaX^BY=1：2，自由交配后代不能产生色素的基因型是aa__，比例是$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，能产生色素的比例是1-$\frac{1}{9}$=$\frac{8}{9}$．
（3）正常情况下，宽叶雌株（X^RX^R）与窄叶雄株（X^rY）为亲本杂交，子代的基因型是X^RX^r、X^RY，前者是宽叶雌株，后者是宽叶雄株，在F₁群体中发现一窄叶雄株M，可能的原因是环境改变引起表现型变化，但基因型未变，该变异不能遗传给后代，也可能是基因突变引起，则该变异植株M的基因型是X^rY，可以遗传给后代，因此可以将该变异植株M与窄叶雌株杂交，如果是环境改变引起，杂交子代雌株全部是宽叶，雄株全部是窄叶；如果是基因突变引起，则杂交后代的雌株和雄株都是窄叶．
故答案为：
（1）X        AAX^bX^b和aaX^BY      符合
（2）12        $\frac{8}{9}$
（3）窄叶雌株
雌株全为宽叶，雄株全为窄叶（或后代出现宽叶植株）
雌雄植株均为窄叶（或后代不出现宽叶植株）

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，XY型的性别决定和伴性遗传，学会根据杂交子代的表现型推出基因位于常染色体上还是X染色体上，并进一步判断亲本的基因型和遵循的遗传规律，然后应用正推法结合遗传规律解答问题，并应用演绎推理的方法设计遗传实验，判断变异的类型．