Question

17．果蝇（2N=8）有多对容易区分的相对性状、繁殖力强、易饲养、繁殖周期短、杂交试验容易进行，是遗传学中常用的实验材料．请回答以下相关问题：
（1）果蝇单倍体基因组的研究对象为3条常染色体、1条X染色体、1条Y染色体．
（2）研究发现，果蝇受精卵中性染色体组成为XX或XXY将发育为可育雌性，XY或XYY将发育为可育雄性；受精卵中性染色体组成为XXX，YO（没有X染色体），YY的将在胚胎期死亡；受精卵中性染色体组成为XO（没有Y染色体），将发育为不育雄性．由此可知，果蝇的性别取决于X染色体的数目．
（3）果蝇的直毛与卷毛为单基因控制的一对相对性状．现有直毛和卷毛雌雄果蝇若干，若要通过一次杂交实验来判断相对性状的显隐关系及基因在染色体上的位置（在常染色体上还是在X染色体上）．请你完成实验方案，预测实验结果并得出结论．
预测实验结果并得出结论．
实验方案：建立以下杂交组合，统计子代的表现型及比例
亲本的杂交组合一：♀直毛×♂卷毛；亲本的杂交组合二：♀卷毛×♂直毛．
预测结果，得出结论：
①若组合一及组合二子代的表现型均与性别无关，雌雄均为直毛或直毛多于卷毛，则相关基因在常染色体上，直毛为显性；
②若组合一及组合二子代的表现型均与性别无关，雌雄均是卷毛或卷毛多于直毛，则相关基因在常染色体上，卷毛为显性；
③若组合一的子代雌雄均为直毛或都出现直毛与卷毛，但是直毛多于卷毛；而组合二的子代中雌性个体都是直毛，雄性个体都是卷毛，则相关基因在X染色体上，直毛为显性；
④若组合一的雌性个体都是卷毛，雄性个体都是直毛，而组合二的子代中的雌雄均为卷毛或都出现直毛与卷毛，但是卷毛多于直毛，则相关基因在X染色体上，卷毛为显性．

Answer 1

分析 位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是与性别相关联，叫伴性遗传，判断是否属于伴性遗传，可以通过正交、反交实验，观察杂交后代中不同性别中的表现型及比例进行判断，如果正交、反交结果在雌雄个体之间没有差异，则一般是常染色体上的遗传，如果正交、反交结果在雌雄个体之间的表现型及比例不同，则一般是伴性遗传．

解答 解：（1）果蝇含有4对同源染色体，其中3对常染色体，1对性染色体，果蝇的性别决定是XY型，X、Y染色体是异型同源染色体，其上的遗传信息不同，因此研究果蝇单倍体基因组应该研究3条常染色体、1条X染色体、1条Y染色体，共5条染色体．
（2）由题意知，成活果蝇中，含有2条X染色体的，不论含有几条Y染色体都表现为雌性，含有一条X染色体的，不论Y染色体有几条都表现为雄性，因此可以说明果蝇的性别决定是由X染色体的数目决定的．
（3）若要通过一次杂交实验来判断相对性状的显隐关系及基因在染色体上的位置，可以通过正交和反交实验进行判断，如果杂交组合一：♀直毛×♂卷毛；则杂交组合二应该是：♀卷毛×♂直毛．
①如果组合一及组合二子代的表现型均与性别无关，说明基因位于常染色体上；雌雄均为直毛或直毛多于卷毛，说明直毛对卷毛是显性性状．
②组合一及组合二子代的表现型雌雄个体都是卷毛或卷毛多于直毛，说明基因位于常染色体上，卷毛对直毛是显性性状．
③如果直毛是显性性状，且位于X染色体上，则杂交组合二的后代雌性个体都是卷毛，雄性个体都是直毛，组合一的子代中的雌雄均为直毛或都出现直毛与卷毛，但是直毛多于卷毛．
④如果卷毛是显性性状，且基因位于X染色体上，则杂交组合一后代雌性个体都是卷毛，雄性个体都是直毛，而组合二的子代中的雌雄均为卷毛或都出现直毛与卷毛，但是卷毛多于直毛．
故答案为：
（1）3条常染色体、1条X染色体、1条Y染色体
（2）X染色体
（3）♀卷毛×♂直毛
②均与性别无关，雌雄均是卷毛或卷毛多于直毛
③雌性个体都是直毛，雄性个体都是卷毛
④雌性个体都是卷毛，雄性个体都是直毛

点评 本题的知识点是果蝇的性别决定和伴性遗传，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，学会应用演绎推理的方法设计遗传实验判断遗传方式，并预期实验结果、获取结论．