题目内容
【题目】果蝇是进行遗传学研究的模式生物。请回答以下相关问题。
(1)美国生物学家摩尔根用果蝇进行实验,通过_____________方法证明了基因位于染色体上。
(2)摩尔根在一个灰色果蝇纯系中发现几只黑身雌、雄果蝇。让灰身果蝇与黑身果蝇杂交,发现无论______,F1均表现为灰身,再由F1雌、雄果蝇相互交配产生的F2中灰身与黑身分离比为3:1,由此判断黑身是位于_______基因控制的。
(3)果蝇共有3对常染色体,编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。研究人员培育出果蝇甲品系,它的4种突变性状分别由一种显性突变基因控制,如下图所示,并且突变基因纯合时胚胎致死(不考虑交叉互换)。
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①果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配,子代果蝇的成活率为_____________
②现有野生型各体色果蝇,若甲品系为杂合灰身,欲判断控制果蝇体色基因的位置,最好选择的交配方式是__________,若后代出现8种表现型(只考虑给出性状),则果蝇体色基因位于___________号染色体上。
【答案】假说——演绎 正交和反交(黑身果蝇做父本或母本) 常染色体隐性 1/4 甲品系与野生黑身杂交 IV
【解析】
正交和反交是判断基因位置的方法,如果正反交结果相同,说明基因位于常染色体上,若正反交结果不同,则基因位于性染色体上。验证基因的自由组合定律,可以用自交法或测交法,若为动物,用测交法验证。
(1)萨顿用类比推理法推测基因在染色体上,摩尔根采用假说——演绎法证明了基因位于染色体上。
(2)黑身果蝇和灰身果蝇杂交,未知显隐性,可以采用正反交,F1若全是灰身,说明灰身是显性性状。无论正反交,F1全是灰身,说明与性别无关,因此控制该性状的基因位于常染色体上,则黑身是位于常染色体上隐性基因控制的。
(3)①甲品系含有4种显性突变基因,且控制翅型和翅脉的基因位于一对同源染色体上,控制刚毛和平衡棒的基因位于另一对同源染色体上,且突变基因纯合时胚胎致死,甲品系内的雌雄交配,雌配子有:AcSt、AcsT、aCSt、aCsT四种,雄配子也有四种:AcSt、AcsT、aCSt、aCsT。后代中能够存活的只有杂合子AaCcSsTt,占1/4×1/4×4=1/4。
②现有野生型各体色果蝇,若甲品系为杂合灰身,预判断控制体色基因的位置,最好用测交的方法,即选择甲品系与野生黑身杂交,野生型果蝇应为隐性纯合子,甲品系为显性性状,据图分析甲品系II号染色体上的基因测交后有2种表现型,III号染色体上的基因测交后,后代有2种表现型,即II号和III号染色体测交后总共能产生2×2=4种表现型,若后代出现8种表现型,说明杂合灰身果蝇测交后也能产生2种表现型,即2×2×2=8种,符合基因的自由组合定律,因此,果蝇体色基因不位于II号和III号染色体上,只能位于IV号染色体上。