Question

13．果蝇是遗传学中常用的实验动物．请回答相关问题：
（1）遗传学中常选用果蝇作为实验材料的优点有体积小，容易饲养；果蝇繁殖系数高，孵化快；果蝇的染色体数目少、便于分析．（答出两点即可）
（2）科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因（B）对截刚毛基因（b）为显性．若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇可表示为X^BY^B或X^BY^b或X^bY^B；若仅位于X染色体上，则只能表示为X^BY，现有各种纯种果蝇若干，可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上．
请完成推断过程：
①实验方法：首先选用纯种果蝇作为亲本进行杂交，雌、雄两亲本的表现型分别为截毛雌果蝇、刚毛雄果蝇．
②预测实验结果及结论

实验结果	实验结论
子代雄果蝇表现型全为刚毛	该对基因位于X、Y染色体上的同源区段
子代雄果蝇表现型全为截毛	该对基因只位于X染色体上

（3）果蝇的灰身（A）和黑身（a）受一对等位基因控制，位于常染色体上；红眼（E）和白眼（e）也受一对等位基因控制，仅位于X染色体上，现用纯合的灰身红眼果蝇（♀）与黑身白眼果蝇（♂）杂交，再让F₁个体间杂交得F₂．预期可能出现的基因型有12种，雄性中黑身白眼出现的概率是$\frac{1}{8}$．

Answer 1

分析 1、由题意知，果蝇的B（b）基因可能位于X、Y染色体上的同源区段上，也可能仅位于X染色体上，如果位于X、Y染色体的同源区段上，刚毛雄果蝇可表示为X^BY^B或X^BY^b或X^bY^B；若仅位于X染色体上，则只能表示为X^BY．
2、该实验的目的是利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，因此选择纯种截毛雌果蝇（X^bX^b）和纯种刚毛雄果蝇（X^BY^B或X^BY）杂交：若这对基因位于X、Y染色体上的同源区段，则X^bX^b×X^BY^B，子代雌雄果蝇均表现为刚毛；若这对基因位于X染色体上，则亲本为X^bX^b×X^BY，子代雌果蝇表现为刚毛，雄果蝇表现为截毛．
3、先根据题意写出纯合的灰身红眼果蝇（♀）与黑身白眼果蝇（♂）的基因型，然后写出杂交子一代的基因型及比例关系，再应用分解组合法计算子一代杂交后代的基因型种类和比例．

解答 解：（1）由于果蝇具有体积小，容易饲养；果蝇繁殖系数高，孵化快；果蝇的染色体数目少、便于分析等优点，因此遗传学中常选用果蝇作为实验材料．
（2）①要验证这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，可选择纯种截毛雌果蝇（X^bX^b）和纯种刚毛雄果蝇（X^BY^B或X^BY）杂交．
②若这对基因位于X、Y染色体上的同源区段，则雌性截毛果蝇的基因型是X^bX^b，纯合刚毛雄果蝇的基因型是X^BY^B，二者杂交，后代的基因型是X^BX^b、X^bY^B，子代雌雄果蝇均表现为刚毛；若这对基因位于X染色体上，则亲本截毛雌果蝇的基因型为X^bX^b，刚毛雄果蝇的基因型是X^BY，二者杂交，后代的基因型是X^BX^b、X^bY，子代雌果蝇表现为刚毛，雄果蝇表现为截毛．
（3）由题意知，纯合的灰身红眼果蝇（♀）的基因型是AAX^EX^E，黑身白眼果蝇（♂）的基因型是aaX^eY，二者杂交，杂交后代的基因型是AaX^EX^e、AaX^EY，Aa×Aa→3种基因型（AA：Aa：aa=1：2：1），X^EX^e×X^EY→4种基因型（X^EX^E：X^EX^e：X^EY：X^eY=1：1：1：1），因此子二代可能出现的基因型是3×4=12种，雄性中黑身白眼出现的概率是$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$．
故答案为：
（1）体积小，容易饲养；果蝇繁殖系数高，孵化快；果蝇的染色体数目少、便于分析
（2）①截毛雌果蝇、刚毛雄果蝇
②刚毛   截毛
③12   $\frac{1}{8}$

点评 该题的知识点是果蝇的性别决定和伴性遗传，基因分离定律和自由组合定律的实质和应用，旨在考查学生分析题图获取信息的能力，并利用相关知识结合假说演绎法的过程和思路涉及遗传实验，预期实验结果的能力以及应用分解组合法解答自由组合问题的能力．