Question

11．现有五个纯种果蝇品系，其中品系1为野生型（长翅、红眼、正常身、灰身），品系2～5都是由野生型品系突变而来，且突变品系各有一个性状为隐性，其他性状均为显性纯合．如表表示各隐性性状及其基因所在的染色体．请回答．

品系	2	3	4	5
性状（控制基因）	残翅（v）	白眼（a）	毛身（h）	黑身（d）
基因所在染色体	第Ⅱ染色体	X染色体	第Ⅲ染色体	第Ⅱ染色体

（1）品系3中的雄果蝇（若只考虑眼色和体色）的基因型是DDX^aY，其白眼基因可能来自亲本的雌（选填“雌”或“雄”）果蝇；若它的一个精原细胞减数分裂时产生了一个基因型为DDDX^a的精子，则另外三个精子的基因型为DX^a、Y、Y；这种变异类型属于染色体（数量）变异．
（2）若要验证基因自由组合定律，在已经选择品系2作为一方亲本的前提下，品系3或4均可选作为另一方亲本．
（3）现用品系2和品系4果蝇杂交，其F₁代果蝇随机交配得F₂代，F₂代中的纯合长翅正常身果蝇在F₂代所有长翅正常身果蝇中的比例是$\frac{1}{9}$．
（4）现用品系3和品系5果蝇杂交，其F₁代的基因型有3种；其F₁代果蝇随机交配得F₂代，理论上F₂代中的纯合黑身白眼雌果蝇所占的比例是$\frac{1}{32}$．

Answer 1

分析 分析表格：现有四个纯合隐性突变品系，除突变性状外其他性状均为野生型，说明果蝇品系为野生型（显性纯合子），甲乙丙丁果蝇品系均只有一个性状为隐性，其他性状均为显性纯合，即甲乙丙丁品系果蝇的基因型均已知．其中控制果蝇白眼、残翅、毛身、黑身的基因位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律和连锁与互换定律．

解答 解：（1）据题意：突变品系各有一个性状为隐性，其他性状均为显性纯合．品系3中的雄果蝇（若只考虑眼色和体色）的基因型是DDX^aY，它的白眼基因（a）来自亲本的雌果蝇．一个基因型为的DDX^aY精原细胞，减数分裂时产生了一个DDDX^a的精子，说明常染色体的同源染色体在减一时未分离，则产生的两个次级精母细胞分别为DDDDX^aX^a和YY，因此减数分裂产生的另外三个精子的基因型为DX^a、Y、Y．这种变异类型属于染色体畸变（或非整倍化的染色体畸变）．
（2）要验证基因的自由组合定律，至少需要同时研究两对相对性状，且控制这两对相对性状的等位基因位于两对非同源染色体上．在已经选择品系2作为一方亲本的前提下，品系 3或4均可选作为另一方亲本．
（3）只考虑翅形和毛身、正常身，品系2基因型为HHvv，品系4基因型为hhVV，其F₁代果蝇HhVv（正常身、长翅）随机交配得F₂代，F₂代中的纯合长翅正常身果蝇基因型及概率为$\frac{1}{16}$HHVV，F₂代所有长翅、正常身果蝇基因型及概率为$\frac{9}{16}$H_-V_-，故F₂代中的纯合长翅正常身果蝇在F₂代所有长翅、正常身果蝇中的比例是$\frac{1}{16}÷\frac{9}{16}=\frac{1}{9}$．
（4）如果品系3是雌性，基因型则为DDX^aX^a，品系5的基因型为ddX^AY，F₁代的基因型DdX^AX^a、DdX^aY；如果品系3是雄性，基因型则为DDX^aY，品系5的基因型为ddX^AX^A，F₁代的基因型DdX^AX^a、DdX^AY，因此F₁代的基因型有3种．F₁代雌性个体只有一种基因型DdX^AX^a，雄性个体有两种基因型$\frac{1}{2}$DdX^aY、$\frac{1}{2}$DdX^AY，其F₁代果蝇随机交配得F₂代，理论上F₂代中的纯合黑身白眼雌果蝇（ddX^aX^a）所占的比例=$\frac{1}{4}×（\frac{1}{2}×\frac{1}{4}）$=$\frac{1}{32}$．
故答案为：
（1）DDX^aY　雌　DX^a、Y、Y　染色体（数量）变异
（2）3或4　
（3）$\frac{1}{9}$　
（4）3　$\frac{1}{32}$

点评 本题考查了基因的自由组合定律在伴性遗传中的应用，意在考查学生分析表格的能力、从题中获取有效信息的能力、以及能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力．