Question

20．已知果蝇的红眼与白眼是一对等位基因控制的相对性状．
（1）若实验室有纯合的红眼和白眼雌、雄果蝇亲本（显隐性未知），你能通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上？能请简要叙述实验思路取雌、雄果蝇进行正交和反交，若正交、反交后代性状表现一致，则该对等位基因位于常染色体上；若正交、反交后代性状表现不一致，则该对等位基因位于X染色体上．
（2）若已知果蝇的红眼R对白眼r为显性，且雌、雄果蝇均有红眼和白眼类型．现有若干红眼和白眼的雌、雄果蝇，用一次交配实验即可证明这对基因位于哪种染色体上（不考虑X、Y同源区段），请选择交配的亲本，写出包括性别的表现型白眼雌果蝇、红眼雄果蝇．
（3）请预期上述所选亲本交配后的实验结果，并得出相应实验结论：
①若子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上；
②若子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则这对基因位于X染色体上；
③若子代中雌、雄果蝇既有红眼又有白眼，则这对等位基因位于常染色体上．
（4）若已知果蝇的红眼R对白眼r为显性，且经实验证明了这对等位基因位于X染色体上，则F₂雌、雄果蝇自由交配得到的F₃中，白眼雌果蝇占$\frac{3}{16}$，雄果蝇中红眼与白眼的比为1：3．

Answer 1

分析 确定基因位置的方法：
（1）正反交法：若正交和反交实验结果一致，则在常染色体上，否则在X染色体上．
（2）根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定：若后代的表现型在雌雄性别中的比例一致，则说明基因在常染色体上，否则在X染色体上；
（3）选择亲本杂交实验进行分析推断：对于XY型性别决定的生物，可选项隐性雌性个体和显性雄性个体进行杂交；对于ZW型性别决定的生物，可选项显性雌性个体和隐性雄性个体进行杂交．

解答 解：（1）如果基因位于常染色体上，杂交后代的表现型与性别没有关联；如果基因位于X染色体上，则后代的表现型和性别相关联．因此通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上，可以取雌、雄果蝇进行正交和反交，若正交、反交后代性状表现一致，则该对等位基因位于常染色体上；若正交、反交后代性状表现不一致，则该对等位基因位于X染色体上．
（2）若已知果蝇的红眼R对白眼r为显性，且雌、雄果蝇均有红眼和白眼类型．现有若干红眼和白眼的雌、雄果蝇，用一次交配实验即可证明这对基因位于哪种染色体上，可以选择白眼雌果蝇、红眼雄果蝇．进行杂交
（3）①如果这对基因位于常染色体上，亲本基因型为RR×rr，则子代中雌、雄果蝇全部为红眼（基因型均为Rr）；
②如果这对基因位于X染色体上，亲本基因型可以表示为X^rX^r×X^RY，子代基因型为X^RX^r、X^rY，即子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则；
③这对等位基因位于常染色体上，亲本基因型为Rr×rr，则子代中雌、雄果蝇既有红眼又有白眼．
（4）若已知果蝇的红眼R对白眼r为显性，且经实验证明了这对等位基因位于X染色体上，则亲本基因型可以表示为X^rX^r×X^RY，子一代基因型为X^RX^r、X^rY，子二代基因型为$\frac{1}{2}$X^RX^r、$\frac{1}{2}$X^rX^r和$\frac{1}{2}$X^RY、$\frac{1}{2}$X^rY，F₂雌、雄果蝇自由交配得到的F₃中，白眼雌果蝇（X^rX^r）占=$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}+\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$=$\frac{3}{16}$，雄果蝇中红眼与白眼的比为1：3．
故答案为：
（1）能      取雌、雄果蝇进行正交和反交      若正交、反交后代性状表现一致，则该对等位基因位于常染色体上；若正交、反交后代性状表现不一致，则该对等位基因位于X染色体上
（2）白眼雌果蝇     红眼雄果蝇
（3）①子代中雌、雄果蝇全部为红眼
②子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼
③这对等位基因位于常染色体上
（4）$\frac{3}{16}$        1：3

点评 本题考查基因分离定律的实质及应用、伴性遗传，要求考生掌握伴性遗传的特点，能设计简单的遗传实验证明基因的位置；掌握基因分离定律的实质，并计算出相关概率．