Question

4．科研人员以果蝇为实验材料进行遗传方面的研究．请回答问题：
（1）果蝇作为实验材料所具备的优点有ABCD（多选）．
A．有易于区分的相对性状       B．世代周期短，繁殖能力强
C．染色体数目少，便于观察     D．个体体积小，易于饲养
（2）有一只发生易位的突变体果蝇，其X染色体上出现了B基因（用X^B表示），表现为棒眼性状；正常果蝇X染色体无B基因（用X⁺表示）且基因型为X^BX^B与X^BY的胚胎无法正常发育．据此可判断该突变体果蝇的性别是雌性，其基因型为X⁺X^B（或X^BX⁺）．
（3）果蝇的长翅（A）对残翅（a）为显性，灰身（D）对黑身（d）为显性，其中A和a基因位于Ⅱ号常染色体上，灰身性状总是伴随着残翅性状遗传．现有一只双杂合灰身长翅果蝇，请在图1细胞中画出控制体色基因所在的位置并标上基因．
（4）图2是果蝇杂交实验过程：

图2中F₁长翅与残翅个体的比例为3：1，F₁中棒眼长翅果蝇的基因型为AAX⁺X^B、AaX⁺X^B（AA X^BX⁺、AaX^BX⁺）；如果用F₁正常眼长翅的雌果蝇与F₁正常眼残翅的雄果蝇杂交，预期产生正常眼残翅果蝇的概率是$\frac{1}{3}$．
（5）实验室现有直毛（H）、非直毛（h）纯系雌雄果蝇，若要通过一次杂交实验来判断这对基因位于常染色体上还是仅位于X染色体上，请完成实验设计．
①选择（纯系）直毛雄果蝇、（纯系）非直毛雌果蝇的亲本果蝇进行杂交；
②若后代表现为直毛均为雌果蝇、非直毛均为雄果蝇，则该对基因仅位于X染色体上．

Answer 1

分析 根据题意X染色体上出现了B基因（用X^B表示），表现为棒眼性状；正常果蝇X染色体无B基因（用X⁺表示）且基因型为X^BX^B与X^BY的胚胎无法正常发育，则突变体只能是X⁺X^B（或X^BX⁺），为雌性．
果蝇的长翅（A）对残翅（a）为显性，灰身（D）对黑身（d）为显性，其中A和a基因位于Ⅱ号常染色体上，灰身性状总是伴随着残翅性状遗传，则D与a连锁，d与A连锁．

解答 解：（1）由于果蝇具有生长速度快、繁殖周期短，身体较小、所需培养空间小，具有易于区分的相对性状，子代数目多、有利于获得客观的实验结果等优点，果蝇常用作生物科学研究的实验材料．
（2）根据题意分析已知基因型为X^BX^B与X^BY，则突变体只能是X⁺X^B（或X^BX⁺），为雌性．
（3）根据题意分析已知双杂合灰身长翅果蝇的基因型为AaDd，又因为D与a连锁，d与A连锁，所以其染色体上的位置如下图：

（4）根据遗传图解，亲本都是长翅，后代出现了残翅，说明亲本是杂合子Aa，则子代长翅（A_）与残翅（aa）个体的比例为3：1．亲本棒眼雌性（X^BX^-）与正常眼雄性（X⁺Y），后代有正常眼，说明母本是X^BX⁺，综上所述，两亲本的基因型是AaX^BX⁺、AaX⁺Y，则F₁中棒眼长翅果蝇的基因型为AAX^BX⁺、AaX^BX⁺，与F₁正常眼残翅的雄果蝇（aaX⁺Y）杂交，预期产生正常眼残翅果蝇的概率是$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{3}$．
（5）①根据题意选择（纯系）直毛雄果蝇、（纯系）非直毛雌果蝇的亲本果蝇进行杂交；
②若后代表现为直毛均为雌果蝇、非直毛均为雄果蝇，则该对基因仅位于X染色体上．
故答案为：
（1）ABCD
（2）雌  X⁺X^B（或X^BX⁺）
（3）见右图

（4）3：1  AAX⁺X^B、AaX⁺X^B（AA X^BX⁺、AaX^BX⁺）   $\frac{1}{3}$
（5）①（纯系）直毛雄果蝇、（纯系）非直毛雌果蝇
②直毛均为雌果蝇、非直毛均为雄果蝇

点评 本题主要考查减数分裂、伴性遗传，意在考查考生能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的结论的能力．