Question

3．果蝇同源染色体I（常染色体）上的裂翅基因（A）对完整翅基因（a）为显性．果蝇红眼基因（F）对紫眼基因（f）为显性，这对等位基因位于常染色体上，但是否位于同源染色体I上未知．基因型为AA或dd的个体胚胎致死．甲、乙果蝇的基因与染色体的关系如图所示（不考虑交叉互换和突变）．

（1）磷酸与脱氧核糖交替连接构成基因的基本骨架．等位基因（A、a）与（D、d）不遵循（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，原因是这两对等位基因位于同一对同源染色体上．
（2）甲、乙果蝇杂交，F₁的表现型为裂翅红眼和完整翅红眼．F₁翅形相同的个体之间交配，存活的F₂中，A的基因频率为$\frac{1}{6}$．
（3）为确定F（f）是否位于同源染色体I上，研究人员让甲、乙果蝇杂交产生的裂翅红眼果蝇与乙果蝇杂交．
①若杂交后代的表现型及比例为裂翅红眼：完整翅紫眼=1：1，则F（f）位于同源染色体I上；
②若杂交后代的表现型及比例为裂翅红眼：裂翅紫眼：完整翅红眼：完整翅紫眼=1：1：1：1，则F（f）不位于同源染色体I上．
（4）果蝇同源染色体II（常染色体）上的卷翅基因（B）对直翅基因（b）为显性．同源染色体II上还有另外一对等位基因E与e．基因型为BB或ee的个体胚胎致死．某种基因型相同的裂翅卷翅果蝇之间交配，在以后的传代过程中（子代之间相互交配），未发生性状分离，请将该种基因型果蝇的基因标在丙图的染色体上（标注A与a、D与d、B与b、E与e四对等位基因；不考虑交叉互换和突变）．．

Answer 1

分析 基因分离定律的实质：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．
基因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，等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．

解答 解：（1）DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成；图1中等位基因（A、a）与（D、d）位于一对同源染色体上，因此不遵循基因自由组合定律．
（2）对于A（a）、F（f）两对等位基因来说，甲、乙果蝇杂交，F₁的基因型是AaFf、aaFf，比例是1：1，表现为裂翅红眼、完整翅红眼；F₁翅形相同的个体之间交配，即是aa×aa→aa、Aa×Aa→1AA、2Aa、1aa，由于AA死亡，因此成活后代的基因型Aa比例是$\frac{1}{2}×\frac{2}{3}=\frac{1}{3}$，A的基因频率是$\frac{1}{3}×\frac{1}{2}=\frac{1}{6}$．
（3）①如果F（f）位于同源染色体I上，则A（a）、F（f）不遵循自由组合定律，遵循连锁定律，甲、乙果蝇杂交产生的裂翅红眼果蝇的配子是AF、af2种，与乙果蝇杂交，子代的基因型是AaFf：aaff=1：1，前者表现为裂翅红眼，后者表现为完整翅紫眼．
②如果F（f）不位于同源染色体I上，则A（a）、F（f）遵循自由组合定律，遵甲、乙果蝇杂交产生的裂翅红眼果蝇的配子是AF、af、Af、aF四种，比例是1：1：1：1，与乙果蝇杂交，子代的基因型是AaFf：Aaff：aaFf：aaff=1：1：1：1．
（4）依题意，A与a、D与d均位于同源染色体I上，B与b、E与e都位于同源染色体II上，且基因型为AA或dd或BB或ee的个体胚胎致死，所以裂翅卷翅果蝇的基因型只能为AaBb．①只研究位于同源染色体I上的两对等位基因，如果A与d、a与D连锁，基因型相同的裂翅果蝇的雌雄个体都产生两种配子：Ad、aD，二者交配，其后代的基因型型为AAdd（胚胎致死）、AaDd、aaDD，表现型为裂翅、完整翅，发生了性状分离，与题意不符，因此A与D、a与d连锁；②同理，在同源染色体II上，B与E、b与e连锁．该种基因型果蝇的基因与染色体的位置关系图见下图：
．（1）脱氧核糖 不遵循 这两对等位基因位于同一对同源染色体上（不符合“非同源染色体上的非等位基因”这一条件） （2）完整翅红眼   $\frac{1}{6}$
（3）①裂翅红眼：完整翅紫眼=1：1
②裂翅红眼：裂翅紫眼：完整翅红眼：完整翅紫眼=1：1：1：1
（4）如右图

点评 本题考查DNA的结构、遗传的基本规律及其应用、基因频率的计算的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图中获取相关的生物学信息，并能结合这些信息，运用所学知识与观点，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结论的能力．