Question

7．果蝇作为遗传学实验材料，具有许多优点．下列是有关果蝇的一些杂交实验．分析并回答下列问题：
实验一：纯种红眼雌果蝇与纯种白眼雄果蝇杂交，F₁全部为红眼，F₁雌雄交配．F₂的雌果蝇全部为红眼：雄果蝇中，一半为红眼，一半为白眼．
实验二：长翅红眼（VVSS）果蝇与残翅墨眼（vvss）果蝇杂交，F₁全部是长翅红眼果蝇．残翅墨眼与F₁无论正交还是反交，结果均为长红：长墨：残红：残墨=1：1：1：1．
F₁雌雄交配的结果是：长红：长墨：残红：残墨=9：3：3：1，子代性状无论是眼色还是翅型均表现为与性别无关．
实验三：灰体长翅（BBVV）和黑体残翅（bbvv）的果蝇杂交，无论正交还是反交，F₁全部是灰体长翅果蝇．用F₁的灰体长翅雌果蝇和黑体残翅（bbvv）的雄果蝇测交，经过多次重复，结果为：灰体长翅：长翅黑体：残翅灰体：黑体残翅数量比为42：8：8：42；
用F₁的灰体长翅雄果蝇和黑体残翅（bbvv）的雌果蝇侧交，经过多次重复结果为：灰体长翅：黑体残翅数量比为1：1．子代性状无论是体色还是翅型均表现为与性别无关．
（1）根据实验一可知：果蝇的红眼和白眼的遗传遵守分离规律．但是白眼的性状表现为什么会和性别相关联呢？摩尔根的假设是：控制白眼性状的基因位于X染色体上．要证明这一问题，摩尔根进行了杂交实验，最有说服力的是用白眼雌果蝇和子一代红眼雄果蝇进行杂交．
（2）根据实验二可知，F₁能产生基因组成及比例为VS：Vs：vS：vs=1：1：1：1的配子，V和v、S和s这两对等位基因的遗传遵守基因的自由组合规律．
（3）根据实验三可知，控制体色和翅型的两对等位基因均位于常（常或X）染色体上．
F₁的灰体长翅雌果蝇产生的卵细胞的基因组成及比例为：BV：Bv：bV：bv=42：8：8：42
F₁的灰体长翅雄果蝇产生的精子的基因组成及比例为：BV：bv=1：1．
（4）从实验二的F₁自由交配的子代中选择全部的长翅红眼个体与残翅墨眼个体测交，大量重复，预期子代长红：长墨：残红：残墨的比例为：4：2：2：1．

Answer 1

分析 分析实验一：该实验涉及一对等位基因的遗传，遵循基因的分离定律，并且后代表现型与性别相关联，因此相应的基因位于X染色体上．
实验二：该实验涉及两对等位基因的遗传，并且子二代的表现型和比例为9：3：3：1，因此两对基因遵循基因的自由组合定律．
实验三：后代的表现型与性别相关联，因此两对基因均位于常染色体上，又由于子二代的表现型比例不是9：3：3：1，因此两对基因位于一对同源染色体上．

解答 解：（1）分析实验一可知，该实验涉及一对等位基因的遗传，遵循基因的分离定律，并且后代表现型与性别相关联，因此相应的基因位于X染色体上．要证明这一问题，摩尔根进行了杂交实验，最有说服力的是用 白眼雌果蝇和子一代红眼雄果蝇进行杂交，产生的子代中雄性全为白眼，雌性全为红眼．
（2）实验二涉及两对等位基因的遗传，并且子二代的表现型和比例为9：3：3：1，因此两对基因遵循基因的自由组合定律据，子一代的基因型为VvSs，因此F₁能产生基因组成及比例为VS：Vs：vS：vs=1：1：1：1的配子．
（3）分析题意可知，“子代性状无论是体色还是翅型均表现为与性别无关”，因此控制体色和翅型的两对等位基因均位于常染色体上．测交实验能够根据后代的表现型及比例确定F₁产生的配子的种类和比例，由于“灰体长翅：长翅黑体：残翅灰体：黑体残翅数量比为42：8：8：42”，因此F₁的灰体长翅雌果蝇产生的卵细胞的基因组成及比例为：BV：Bv：bV：bv=42：8：8：42；又由于“F₁的灰体长翅雄果蝇和黑体残翅（bbvv）的雌果蝇侧交，经过多次重复结果为：灰体长翅：黑体残翅数量比为1：1”，遗传你F₁的灰体长翅雄果蝇产生的精子的基因组成及比例为：BV：bv=1：1．
（4）从实验二的F₁（VvSs）自由交配的子代中选择全部的长翅红眼个体与残翅墨眼个体测交，长翅红眼个体的基因型包括$\frac{1}{9}$VVSS、$\frac{2}{9}$VvSS、$\frac{2}{9}$VVSs、$\frac{4}{9}$VvSs，其产生的配子的种类和比例为VS：Vs：vS：vs=4：2：2：1，因此预期测交子代长红：长墨：残红：残墨的比例为4：2：2：1．
故答案为：
（1）分离    控制白眼性状的基因位于X染色体上     杂交   白     红
（2）VS：Vs：vS：vs=1：1：1：1     基因的自由组合
（3）常     BV：Bv：bV：bv=42：8：8：42     BV：bv=1：1
（4）4：2：2：1

点评 本题考查了基因分离定律、自由组合定律以及伴性遗传的有关知识，要求考生能够根据实验信息确定基因存在的位置，明确自由组合定律要求基因位于非同源染色体上，能够根据测交后代的表现型及比例确定亲本产生的配子的种类和比例，具有一定的难度．