Question

16．100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视．表为野生型和突变型果蝇的部分性状

	眼色	眼形	翅长	…	刚毛长短	翅型	体色
野生型	红色	球形	长	…	长	非裂翅	黑
突变型	白色	棒形	短	…	短	裂翅	灰

（1）由表可知，果蝇具有多对且易区分的相对性状的特点，常用于遗传学的研究．在果蝇饲料中添加碱基类似物，可发现子代会有突变型，且突变性状不仅仅限于表中的性状，说明基因突变具有不定向的特点．
（2）果蝇的短刚毛与长刚毛是由等位基因A、a控制的一对相对性状，将一只短刚毛雌蝇与一只长刚毛雄蝇杂交．过程和结果如图1所示．又知果蝇的性染色体X、Y如图2．I为X、Y的同源区．Ⅱ-1为X特有区段．则推测表现型为短刚毛雄果蝇的个体致死．F₂中长刚毛雄蝇的基因可能是X^AY或X^AY^a．

（3）果蝇的翅长是由常染色体上的一对等位基因控制，长翅对短翅为显性．若通过实验确定刚毛长短的基因位于Ⅱ-1区段，选翅长为纯合的长翅短刚毛雄蝇与一只短翅长刚毛雄蝇杂交，考虑第（2）问的个体致死现象，发现F₁既有雄果蝇又有雌果蝇，则F₁长翅短刚毛果蝇中雌性个体所占比例为1．让F₁果蝇随机交配，F₂中短翅长刚毛雌果蝇个体所占比例为$\frac{3}{28}$．

Answer 1

分析 根据表格分析，果蝇有眼色、眼形、翅长、刚毛长短、翅型、体色等多对相对性状，由于子一代中雌雄比为2：1，且雄果蝇全为长刚毛，雌果蝇有两种表现型，可推知子代短刚毛雄果蝇致死，该基因位于X、Y的同源区，或X特有区段．据此答题．

解答 解：（1）由表可知，果蝇具有眼色、眼形、翅长、刚毛长短、翅型、体色等多对且易区分的相对性状的特点，常用于遗传学研究．在果蝇饲料中添加碱基类似物，可发现子代会有突变型，且突变性状不仅仅限于表中性状，说明基因突变具有不定向性的特点．
（2）由于子一代中雌雄比为2：1，且雄果蝇全为长刚毛，雌果蝇有两种表现型，可推知子代短刚毛雄果蝇致死，该基因位于X、Y的同源区，或X特有区段．据此分析：若基因位于X染色体的非同源区段上，则亲本中的短刚毛雌蝇和长刚毛雄蝇的基因型分别为X^AX^-和X^aY，从F₁中出现长刚毛雄蝇（X^aY），可以确定亲本的短刚毛雌蝇的基因型为X^AX^a，这样如果不发生致死，亲本X^AX^a和X^aY杂交形成的后代中，F₁表现型应该为：$\frac{1}{4}$短刚毛雌蝇（X^AX^a），$\frac{1}{4}$长刚毛雌蝇（X^aX^a），$\frac{1}{4}$短刚毛雄蝇（X^AY），$\frac{1}{4}$长刚毛雄蝇（X^aY）．对比题干中F₁表现型情况，可以分析基因型为X^AY的个体致死．若基因位于XY染色体的同源区段上，同理可以分析亲本的基因型为X^AX^a和X^aY^a，F₁中基因型为X^AY^a个体发生了致死．
（3）选翅长为纯合的长翅短刚毛雌蝇与一只短翅长刚毛雄蝇杂交，考虑第（2）问的个体致死现象，发现F₁既有雌果蝇又有雄果蝇，则翅长为纯合的长翅短刚毛雌蝇的基因型为BBX^AX^a、短翅长刚毛雄蝇的基因型为bbX^aY，由于短刚毛雄果蝇的个体致死，因此F₁长翅短刚毛果蝇中雌性个体所占比例为1，让F₁果蝇的基因型有：BbX^AX^a：BbX^aX^a：BbX^aY=1：1：1，只考虑果蝇的短刚毛与长刚毛，让F₁果蝇随机交配，产生的雌配子：$\frac{3}{4}$X^a、$\frac{1}{4}$X^A，雄配子：$\frac{1}{2}$X^a、$\frac{1}{2}$Y，可得$\frac{1}{8}$X^AX^a，$\frac{1}{8}$X^AY（致死）、$\frac{3}{8}$X^aX^a、$\frac{3}{8}$X^aY，再看果蝇的翅长，Bb×Bb，后代中长翅：短翅=3：1，因此F₂中短翅长刚毛雌果蝇个体所占比例为$\frac{1}{4}$×$\frac{3}{7}$=$\frac{3}{28}$．
故答案为：
（1）多对且易区分的相对性状      不定向性
（2）短刚毛雄果蝇        X^AY或X^AY^a
（3）1      $\frac{3}{28}$

点评 本题的知识点是基因的自由组合定律，伴性遗传应用和基因频率计算，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力．