Question

19．黑腹果蝇的灰体（B）对黑体（b）是显性，长翅（D）对残翅（d）是显性．科研人员用灰体长翅（BBDD）和黑体残翅（bbdd）果蝇杂交，F₁个体均为灰体长翅．
（1）科研人员用F₁果蝇进行下列两种方式杂交时，得到了不同的结果．

组别	杂交组合	子代
		雄蝇	雌蝇
实验一	F1雄蝇×黑体残翅雌蝇	灰体长翅占50% 黑体残翅占50%	灰体长翅占50% 黑体残翅占50%
实验二	F1雌蝇×黑体残翅雄蝇	灰体长翅占42% 黑体残翅占42% 灰体残翅占8% 黑体长翅占8%	灰体长翅占42% 黑体残翅占42% 灰体残翅占8% 黑体长翅占8%

①由实验结果可推断，$\frac{B}{b}$和$\frac{D}{d}$基因在常（填“常”或“性”）染色体上，且两对基因在染色体上的位置关系是位于一对同源染色体上．
②两组实验杂交实验结果出现差异的原因是：F₁雌果蝇在产生配子时，同源染色体的非姐妹染色单体发生了片段交换，发生这种交换的原始生殖细胞所占的比例为32%．
（2）科研人员得到了隐性纯系小翅果蝇，用这种果蝇与纯系残翅果蝇进行杂交实验，对其基因遗传进行研究．

组别	杂交组合	F1		F2
		雄蝇	雌蝇	雄蝇	雌蝇
实验三	残翅雌蝇×小翅雄蝇	长翅128	长翅117	长翅301 小翅301 残翅201	长翅598 残翅199
实验四	小翅雌蝇×残翅雄蝇	小翅156	长翅164	长翅303 小翅209 残翅202	长翅297 小翅301 残翅201

①根据实验四的F1₁结果可知，控制小翅的等位基因$\frac{M}{m}$ 位于X染色体上．实验三中F₂代果蝇长翅：小翅：残翅的比例为9：3：4，说明果蝇翅形的遗传符合基因的自由组合定律．
②实验三中纯系亲本的基因型是分别为ddX^MX^M、DDX^mY；实验四中F₂长翅、小翅和残翅的基因型分别有4、4、4种．

Answer 1

分析 1、由题意知，子一代果蝇的基因型是BbDd，由实验一和实验二可知，子一代果蝇相互交配，产生子二代中雌果蝇和雄蝇的性状分离比相同，因此B、b和D、d基因位于常染色体上；实验一中子代雌果蝇和雄蝇都出现两种性状是灰体长翅：黑体残翅=1：1，说明两对等位基因不遵循自由组合定律，遵循连锁定律，且B、D连锁在一条染色体上，b、d连锁在另一条染色体上；实验二中出现四种表现型，是两多、量少，说明在减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，产生四种类型的配子，但是比例是两多、量少．
2、分析实验三可知，残翅雌蝇×小翅雄蝇，子一代都是长翅，子二代的雄果蝇由长翅、小翅、残翅三种性状，雌性个体长翅与残翅两种性状，F₂代果蝇长翅：小翅：残翅的比例，约为9：3：4，可以改写成9：3：3：1，说明果蝇的翅受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律，子一代是双杂合子；实验四中，小翅雌蝇×残翅雄蝇后代的雄果蝇全是小翅，雌果蝇全是残翅，说明控制小翅的等位基因位于X染色体上．

解答 解：（1）①由分析可知，果蝇的体色、翅长度的遗传与性别无关，因此是由常染色体上的基因控制的；且两对等位基因位于1对同源染色体上．
②实验一，BbDd×bbdd，由于子一代产生的配子是两种类型，BD：bd=1：1，因此子二代只出现两种性状，且比例是1：1；实验二中，BbDd×bbdd，子一代在进行减数分裂形成配子的过程中发生类同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，产生了四种类型的配子，BD：Bd：bD：bd=42：8：8：42，bbdd只产生一种类型的配子，因此杂交后代出现灰体长翅占42%黑体残翅占42%、灰体残翅占8%、黑体长翅占8；产生的重组配子的比例是16%，因此发生这种交换的原始生殖细胞所占的比例为32%．
（2）①实验四，小翅雌蝇×残翅雄蝇，后代的雄果蝇都表现为小翅，因此控制小翅的等位基因位于X染色体上；实验三中F₂代果蝇长翅：小翅：残翅≈9：3：4，说明果蝇翅形的遗传有两对等位基因控制，且符合自由组合定律．
②验三中，子一代的基因型是DdX^MX^m、DdX^MY，纯系亲本的基因型是分别为ddX^MX^M、DDX^mY；实验四中，亲本基因型是DDX^mX^m×ddX^MY，子一代的基因型是DdX^MX^m、DdX^mY，子二代长翅果蝇的基因型是DDX^MX^m、DDX^MY、DdX^MX^m、DdX^MY四种，小翅果蝇的基因型是DDX^mX^m、DDX^mY、DdX^mX^m、DdX^mY四种，残翅果蝇的基因型是ddX^MX^M、ddX^MX^m、ddX^MY、ddX^mY四种．
故答案为：
（1）①常     位于一对同源染色体上
②雌    非姐妹染色单体    32%
（2）①四    X    9：3：4    基因的自由组合
②ddX^MX^M、DDX^mY    4、4、4

点评 本题的知识点是果蝇的性别决定和伴性遗传，基因自由组合定律的实质和应用，连锁交换定律，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，学会根据子代的表现型及比例关系推测遵循的遗传规律、解释遗传学现象，并推测亲本基因型，根据亲本基因型用正推法解答相关问题．