Question

果蝇是一种常见的昆虫，常作为遗传实验材料．请完成下列问题：
I．果蝇的某一相对性状由等位基因（N，n）控制，其中某一个基因在纯合时能使合子使死（注：NN，XⁿXⁿ，X^NY等均视为纯合子）．有人用一对果蝇杂交，得到F₁代果蝇共185只，其中雄蝇63只．若F₁代雌蝇共有两种表现型，则致死基因是

 

染色体上的

 

基因．让F₁代果蝇随机交配，理论上F₂代成活个体构成的种群中基因N的频率为

 

（用分数表示）．
II．生物中缺失一条染色体的个数叫单体（2n-1）．大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇（2n=8）中，点状染色体（4号染色体）缺失一条也可以存活，而且能够繁殖后代，可以用来进行遗传学研究，
（1）某果蝇体细胞染色体组成如右图，则该果蝇的性别是

 

．
（2）4号染色体单体果蝇所产生的配子中的染色体数目为

 

．
（3）果蝇群体中存在短肢个体，短肢基因位于常染色体上，将短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F₁，F₁自由交配得F₂，子代的表现型及比例如下表：

	短肢	正常肢
F1	0	85
F2	79	245

现利用非单体的正常短肢果蝇与正常肢（纯合）4号染色单体果蝇交配，探究短肢基因是否位于4号染色体上．请完成以下实验设计：
实验步骤：
①正常的短肢果蝇个体与正常肢（纯合）4号染色体果蝇交配，获得子代；
②统计子代的性状表现，并记录．
实验结果预测及结论：
a．若

 

，则说明短肢基因位于4号染色体上；
b．若子代全为正常肢果蝇，则说明短肢基因不位于4号染色体上．

Answer 1

考点：伴性遗传,染色体数目的变异

专题：

分析：分析题图：图示果蝇体细胞含有4对染色体，其中1对形态、大小不同，属异型性染色体，说明该果蝇是雄果蝇．
分析表格：短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F₁，F₁均为正常肢，说明正常肢相对于短肢是显性性状．要探究短肢基因是否位于4号染色体上，可采用假设推理法．

解答： 解：Ⅰ、用一对果蝇杂交，F₁代雌雄个体比例为2：1，说明这对基因的遗传与性别相关联，位于X染色体上，可能的基因型有X^NXⁿ、XⁿXⁿ、X^NX^N、X^NY、XⁿY．若n纯合时致死，F₁代的基因型有X^NXⁿ：X^NX^N：X^NY=1：1：1，雌蝇仅有一种表现型，与题意不符；若N纯合时致死，F₁代的基因型有X^NXⁿ：XⁿXⁿ：XⁿY=1：1：1，雌蝇共有两种表现型，与题意相符，因此致死基因是X染色体上的N基因．此时F₁雌蝇产生的配子有：

1

4

X^N、

3

4

Xⁿ，雄蝇产生的配子有：

1

2

Xⁿ、

1

2

Y，随机交配，得到的F₂代为：

1

8

X^NXⁿ、

3

8

XⁿXⁿ、

1

8

X^NY（死亡）、

1

8

XⁿY，其成活个体构成的种群中，N的频率为

1

2+3+6

=

1

11

．
Ⅱ（1）图示果蝇的最后一对性染色体的形态、大小不同，属于X和Y染色体，说明该果蝇的性别是雄性．
（2）4号染色体单体的果蝇所产生的配子中正常的配子是4条染色体，缺失的是3条染色体．
（3）F₁正常肢自由交配所得F₂中正常肢：短肢=3：1，说明正常肢相对于短肢是显性性状（用A、a表示）．要探究短肢基因是否位于4号染色体上，可采用假设推理法．如果短肢基因位于4号染色体上，则4号染色体单体的正常肢果蝇的基因型为A，与非单体的短肢果蝇个体aa交配，子代果蝇的表现型及比例为正常肢Aa：短肢a=1：1；如果短肢基因不位于4号染色体上，则4号染色体单体的正常肢果蝇的基因型为AA，与非单体的短肢果蝇个体aa交配，子代果蝇全为正常肢Aa．
故答案为：
Ⅰ、X     N   

1

11

Ⅱ（1）雄性
（2）4条或3条
（3）子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇，且比例为1：1

点评：本题结合图表，考查是基因分离定律及应用、伴性遗传等相关知识，首先要求考生掌握基因分离定律的实质，能根据表中信息判断出显隐性及基因型；其次掌握伴性遗传的特点，能根据题干信息“F₁代雌蝇共有两种表现型”答题和计算相关概率．