Question

12．果蝇的长翅（A）对残翅（a）为显性、刚毛（B）对截毛（b）为显性．为探究两对相对性状的遗传规律，进行如下实验．

	亲本组合	F1表现型	F2表现型及比例
实验一	长翅刚毛（♀）×残翅截毛（♂）	长翅刚毛
实验二	长翅刚毛（♂）×残翅截毛（♀）	长翅刚毛

（1）若只根据实验一，可以推断出等位基因A、a位于常染色体上；等位基因B、b可能位于X染色体上，也可能位于X和Y染色体上．（填“常”“X”“Y”或“X和Y”）
（2）实验二中亲本的基因型为AAX^BY^B、aaX^bX^b；若只考虑果蝇的翅型性状，在F2的长翅果蝇中，纯合体（子）所占比例为$\frac{1}{3}$．
（3）另用野生型灰体果蝇培育成两个果蝇突变品系．两个品系都是由于常染色体上基因隐性突变所致，产生相似的体色表现型--黑体．它们控制体色性状的基因组成可能是：①两品系分别是由于D基因突变为d和d1基因所致，它们的基因组成如图甲所示；②一个品系是由于D基因突变为d基因所致，另一品系是由于E基因突变成e基因所致，只要有一对隐性基因纯合即为黑体，它们的基因组成如图乙或图丙所示．为探究这两个品系的基因组成，请完成实验设计及结果预测．（注：不考虑交叉互换）

①用品系1和品系2为亲本进行杂交，如果F₁表现型为黑体，则两品系的基因组成如图甲所示；否则，再用F₁个体相互交配，获得F₂；
②如果F₂表现型及比例为灰体：黑体=9：7，则两品系的基因组成如图乙所示；
③如果F₂表现型及比例为灰体：黑体=1：1，则两品系的基因组成如图丙所示．

Answer 1

分析 分析表格信息可知：实验一无论正交和反交，F₁都表现为长翅和刚毛，说明双亲都是纯合子，若只研究长翅和残翅这对相对性状，无论正交和反交，在F₂中，雌果蝇和雄果蝇中的数量比都是3：1，据此可推断出等位基因A、a位于常染色体上；在实验一中，F₂的雌果蝇都表现为刚毛，雄果蝇的刚毛与截毛的数量比是1：1，表现出与性别相关联，据此可推断等位基因B、b可能位于X染色体上，也可能位于X和Y染色体上；在实验二中，F₂的雌果蝇的刚毛与截毛的数量比是1：1，雄果蝇的刚毛与截毛的数量比是3：1，如果等位基因B、b只位于X染色体上，理论上实验二的亲本基因型应分别为X^BY、X^bX^b，F₁的基因型为X^BX^b、X^bY，进而推出在F₂中，刚毛与截毛的数量比在雌果蝇和雄果蝇中都是1：1，理论值与实验结果不符，说明等位基因B、b位于X和Y染色体上．

解答 解：（1）由分析可知，实验一中，对于长翅和残翅这对相对性状，子二代中在雌雄个体之间的比例相同，都是3：1，因此控制这对相对性状的基因位于常染色体上；对于刚毛与截毛这一对相对性状，子二代在雌性个体间的比率不同，因此属于伴性遗传，控制这对相对性状的基因可能位于X染色体上，也可能位于X、Y染色体的同源区段．
（2）由分析可推知实验二中亲本的基因型为AAX^BY^B、aaX^bX^b．若只考虑果蝇的翅型性状，则F₁的基因型为X^BX^b、X^bY^B，F₂的基因型为X^BX^b、X^bX^b、X^BY^B、X^bY^B，四种基因型的数量比相等，含有基因B的果蝇均表现为长翅，所以在F₂的长翅果蝇中，纯合体所占比例为$\frac{1}{3}$．
（3）①若两品系的基因组成如图甲所示，则品系1黑体的基因型为dd，品系2黑体的基因型为d₁d₁，用品系1和品系2为亲本进行杂交，F₁基因型为dd₁，表现型为黑体．②两品系的基因组成如图乙所示，则品系1黑体的基因型为ddEE，品系2黑体的基因型为DDee．用品系1和品系2为亲本进行杂交，F₁基因型为DdEe，F₁个体相互交配，F₂的表现型为灰体（9 D_E_）：黑体 （3 ddE_+3D_ee+1ddee）=9：7．
③若两品系的基因组成如图丙所示，则品系1黑体的基因型为ddEE，品系2黑体的基因型为DDee．用品系1和品系2为亲本进行杂交，F₁基因型为DdEe，因d和E连锁，D和e连锁，所以F₁产生的雌配子和雄配子各有2种：dE、De，它们之间的数量比为1：1，F₁个体相互交配，F₂的表现型为灰体（2EeDd）：黑体（1ddEE+1DDee）=1：1．
故答案为：
（1）常   X    X和Y
（2）AAX^BY^B、aaX^bX^b $\frac{1}{3}$
（3）①．品系1和品系2（或：两个品系）     黑体
②．灰体：黑体=9：7
③．灰体：黑体=1：1

点评 本题旨在考查学生理解并掌握判断基因位置的方法，理解基因分离定律和自由组合定律的实质，并应用相关知识解决实际问题的能力，学会应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期结果并获取结论．