Question

6．果蝇是遗传学研究的经典材料，其四对相对性状中红眼（E）对白眼（e）、灰身（R）对黑身（r）、长翅（V）对残翅（v）、细眼（B）对粗眼（b）为显性．图是雄果蝇M（BbVvRRX^EY）的四对等位基因在染色体上的分布．

（1）果蝇M眼睛的表现型是红眼细眼，果蝇M与基因型为X^EX^e的个体杂交，子代的雄果蝇既有红眼性状又有白眼性状．
（2）果蝇M产生配子时，非等位基因Bb和Vv不遵循（遵循或不遵循）自由组合定律，原因是两对等位基因位于同一对同源染色体上．如果选择残翅粗眼（vvbb）果蝇对M进行测交，子代的表现型及比例长翅粗眼：残翅细眼=1：1．
（3）果蝇M与黑身果蝇杂交，在后代群体中出现了一只黑身果蝇．出现该黑身果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失．现有基因型为Rr，rr的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因．（注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同）实验步骤：
①用该黑身果蝇与基因型为Rr的果蝇杂交，获得F₁．
②F₁自由交配，观察、统计F₂表现型及比例．
结果预测：
I．如果F₂表现型及比例为灰身：黑身=7：9，则为基因突变；
II．如果F₂表现型及比例为灰身：黑身=7：8，则为染色体片段缺失．
（4）在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F₁，F₁中灰身果蝇8400只，黑身果蝇1600只，F₁中r的基因频率为40%，Rr的基因型频率为48%．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图示是雄果蝇的四对等位基因在染色体上的分布：
（1）果蝇体内控制眼形细眼（B）对粗眼（b）的基因和翅形长翅（V）对残翅（v）的基因都位于一对同源染色体3、4上，属于同源染色体上的非等位基因，Bv、bV连锁遗传；
（2）控制眼色红眼（E）对白眼（e）的基因位于X染色体上，属于伴性遗传；
（3）控制体色灰身（R）对黑身（r）的基因位于另一对常染色体5、6上，独立遗传．

解答 解：（1）该果蝇是雄性，由于同时含有红眼基因E和细眼基因R，因此表现为红眼、细眼．果蝇M眼色的基因型为X^EY，由于子代雄性的红眼和白眼均只能来自于母本，想要子代的雄果蝇既有红眼性状又有白眼性状，则其必须与基因型为X^EX^e的个体进行杂交．
（2）雄果蝇M的基因型为BbVvRRX^EY，由于非等位基因Bb和Vv位于一对同源染色体上，因此不遵循基因的自由组合定律，其它基因均遵循自由组合定律，因此果蝇M产生配子有：BvRX^E、bVRY、BvRY、bVRX^E．如果选择残翅粗眼（vvbb）果蝇对M进行测交，由于果蝇M（BbVv）只能产生Bv、bV两种类型的配子，因此子代的表现型及比例长翅粗眼：残翅细眼=1：1．
（3）只看体色这一对基因，果蝇M为RR与黑身rr果蝇杂交，后代理论上应全为Rr的灰身，却出现了一只黑身果蝇，可能有以下两种情况：①基因突变，则该黑身果蝇的基因型为rr，②染色体缺失，则该果蝇的基因型可用r0表示，0表示染色体上缺失该基因，如果选用rr的个体进行实验，则后代全为rr或r0的黑身分不清属于哪种情况，故应选择提供的Rr个体进行实验．
Ⅰ．如为基因突变，则亲本为rr×Rr，F₁为$\frac{1}{2}$rr、$\frac{1}{2}$Rr，F₁产生配子R的概率为$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{4}$，产生r的概率为$\frac{3}{4}$，自由交配产生F₂中出现黑身rr的概率为$\frac{3}{4}×\frac{3}{4}=\frac{9}{16}$，灰身为1-$\frac{9}{16}$=$\frac{7}{16}$，即F₂中灰身：黑身=7：9；
Ⅱ．如为染色体缺失，则亲代为r0×Rr，F₁未出现00缺失死亡个体，F₁自由交配产生F₂，符合遗传平衡定律，亲代中基因频率与F₁相同，为R=0=$\frac{1}{4}$、r=$\frac{1}{2}$，F₂中出现黑身rr、r0的概率为$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}+2×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{1}{2}$，死亡个体00为$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{16}$，则灰身个体为1-$\frac{1}{16}-\frac{1}{2}=\frac{7}{16}$，即F₂中灰身：黑身=7：8．
（4）根据题干信息可知，此种群符合遗传平衡定律，由F₁中灰身果蝇8400只，黑身果蝇1600只可知：rr的基因型频率为16%，可推出r=40%，R=60%，Rr=2×40%×60%=48%．
故答案为：
（1）红眼细眼   X^EX^e
（2）不遵循     两对等位基因位于同一对同源染色体上    长翅粗眼：残翅细眼=1：1
（3）①Rr      ②I、灰身：黑身=7：9      II、灰身：黑身=7：8
（4）40%     48%

点评 本题考查伴性遗传及基因自由组合定律的相关知识，要求考生掌握伴性遗传的特点及基因自由组合定律的实质，能根据图中信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．