Question

20．果蝇3号常染色体上有裂翅基因（设相关基因为A、a）．为培育果蝇新品系，研究人员进行如下杂交实验（以下均不考虑交叉互换）．

（1）将某裂翅果蝇与非裂翅果蝇杂交，F₁表现型比例为裂翅：非裂翅=1：1，F₁非裂翅果蝇自交，F₂均为非裂翅，由此可推测出裂翅性状由显性性基因控制．F₁裂翅果蝇自交后代中，裂翅与非裂翅比例接近2：1的原因最可能是裂翅基因纯合致死．
（2）将裂翅品系的果蝇自交，后代均为裂翅而无非裂翅，这是因为3号染色体上还存在另一基因（b），且隐性纯合致死，所以此裂翅品系的果蝇虽然均为杂合子，但自交后代不出现性状分离，因此裂翅基因能一直保留下来．
（3）果蝇的2号染色体上有卷翅基因D和另一基因E（纯合致死）．卷翅品系的果蝇自交后代均为卷翅，与上述裂翅品系果蝇遗传特点相似．利用裂翅品系和卷翅品系杂交培育裂卷翅果蝇品系，F₁基因型及表现型如图甲所示．
欲培育出图乙所示的裂卷翅果蝇，可从图甲所示F₁中选择合适的果蝇进行杂交．若从F₁中选表现性为野生型与裂卷翅果蝇杂交，理论上应产生四种表现型的子代，但实际上没有裂卷翅果蝇．推测可能是F₁裂卷翅果蝇产生的含有A和D基因的配子死亡，无法产生相应的后代．若从F₁中选表现型为裂翅与卷翅的果蝇杂交，子代裂卷翅果蝇有4种基因型，其中包含图乙所示裂卷翅果蝇，进而培养出新品系．
（4）分析可知，欲保留果蝇某致死基因且自交后代该基因频率一直不变，还需保留与该基因在同源染色体的另一条染色体上的另一致死基因．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物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的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
2、位于一对同源染色体上的多对等位基因不遵循自由组合定律，由于减数分裂过程中，基因的行为变化是由染色体行为变化决定，因此可以根据减数分裂过程中同源染色体分离和非同源染色体自由组合，写出配子中染色体的组成，进而写出配子的基因型，然后根据精子和卵细胞随机结合写出杂交后的基因型、表现型，解答连锁问题．

解答 解：（1）裂翅果蝇与非裂翅果蝇杂交，F₁表现型比例为裂翅：非裂翅=1：1，相当于测交实验，显性性状是杂合子，隐性性状是纯合子，F₁非裂翅果蝇自交，F₂均为非裂翅，说明非裂翅是隐性性状，则显性性状是裂翅；F₁裂翅果蝇是杂合子，基因型是Aa，自交后代AA：Aa：aa=1：2：1，如果裂翅与非裂翅比例接近2：1，说明AA致死．
（2）由题意知，裂翅果蝇显性纯合致死，因此裂翅果蝇是杂合子，如果裂翅果蝇3号染色体上同时存在B（b）基因，由于bb也是纯合致死，因此基因型为AaBb的个体自交后代只出现裂翅果蝇．
（3）由题意知，列卷翅乙的基因型是AaBbDdEe，图甲中裂卷翅果蝇的基因型是AaBBDdee，与图甲中另一个亲本杂交出现乙，则另一个亲本的基因型必须含有ab、dE，即为野生型果蝇进行杂交，实际上没有裂卷翅果蝇，说明不存在含有A、D的配子，即F₁裂卷翅果蝇产生的含有A和D的配子致死；从F₁中选裂翅（AaBBdEde）与卷翅果蝇（aaBbDdee）杂交，子代裂卷翅果蝇有AaBBDDEe、AaBBDdee、AaBbDDEe、AaBbDdEe四种，包含图乙所示裂卷翅果蝇．
（4）分析可知，欲保留果蝇某致死基因且自交后代该基因频率一直不变，还需保留与该基因在同源染色体的另一条染色体上的另一致死基因．
故答案为：
（1）显性  裂翅基因纯合致死
（2）杂合子
（3）野生型  A和D  裂翅  卷翅  4
（4）同源染色体的另一条染色体

点评 本题是对基因分离定律和自由组合定律及染色体行为变化之间关系的考查，解答该题的关键是根据减数分裂过程中染色体行为变化写出配子的染色体组成、进而写出形成的配子的基因型及比例关系，按照雌雄配子结合的随机性，写出后代的基因型，进行解答问题．