Question

16．家蚕结黄茧和白茧由一对等位基金Y、y控制，并受另一对等位基因I、i影响．当某基因I存在时，基因Y的作用不能显示出来．现有下列两组杂交实验，请回答下列问题：

（1）基因Y与基因I在染色体上的位置关系是两者位于非同源染色体上．
（2）若实验一中F₂中结黄茧个体自由交配，后代中纯合子所占比例为$\frac{5}{9}$（用分数表示）．
（3）现有一类型家蚕与实验一的F₁基因型相同，将该类型家蚕与实验一的F₂中结白茧杂合子杂交，理论上后代结白茧家蚕中纯合子所占比例为$\frac{4}{17}$（用分数表示）．
（4）请分析实验二杂交实验图解，写出两亲本个体可能的基因型组合：IiYy×iiyy，IiYY×IiYy或IiYY×IiYY．

Answer 1

分析 1、分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
2、由题意知，Y_I_表现为白茧，Y_ii表现为黄茧，yyI_、yyii都表现为白茧，分析实验一可知，子二代性状分离比是13：3，因此两对等位基因遵循自由组合定律，分别位于非同源染色体上，子一代白茧的基因型是YyIi，亲本黄茧的基因型是YYii，白茧基因型是yyII．

解答 解：（1）由分析可知，控制家蚕茧色的两对等位基因遵循自由组合定律，因此两对等位基因位于非同源染色体上．
（2）实验一中，子二代黄茧的基因型是YYii：Yyii=1：2，产生的配子类型及比例是Yi：yi=2：1，自由交配后代基因型及比例是YYii：Yyii：yyii=4：4：1，其中YYii、yyii是纯合子，占$\frac{5}{9}$．
（3）实验一的F₁基因型是YyIi，实验一的F₂中结白茧杂合子的基因型是YYIi：YyII：YyIi：yyIi=2：2：4：2，YY：Yy：yy=1：3：1，II：Ii=1：4，与YyIi杂交转化成分离定律问题：
①Yy×$\frac{1}{5}$YY→$\frac{1}{10}$YY+$\frac{1}{10}$Yy，Yy×$\frac{3}{5}$Yy→$\frac{3}{20}$YY+$\frac{3}{10}$Yy+$\frac{3}{20}$yy，Yy×$\frac{1}{5}$yy→$\frac{1}{10}$Yy+$\frac{1}{10}$yy；
②Ii×$\frac{1}{5}$II→$\frac{1}{10}$II+$\frac{1}{10}$Ii，Ii×$\frac{4}{5}$Ii→$\frac{1}{5}$II+$\frac{2}{5}$Ii+$\frac{1}{5}$ii；
杂交后代中黄茧的比例是Y_ii=（$\frac{1}{10}$+$\frac{1}{10}$+$\frac{3}{20}$+$\frac{3}{10}$+$\frac{1}{10}$）Y_×$\frac{1}{5}$ii=$\frac{6}{40}$，白茧的比例是1-$\frac{6}{40}$=$\frac{34}{40}$，白茧纯合子是YYII+yyII+yyii=（$\frac{1}{10}$$+\frac{3}{20}$）×$\frac{3}{10}$+（$\frac{1}{10}+\frac{3}{20}$）×$\frac{3}{10}$+（$\frac{3}{20}$+$\frac{1}{10}$）×$\frac{2}{10}$=$\frac{8}{40}$，因此理论上后代结白茧家蚕中纯合子所占比例为$\frac{8}{40}$÷$\frac{34}{40}$=$\frac{4}{17}$．
（4）由题图可知，杂交实验二白茧与白茧杂交，子一代白茧：黄茧=3：1，相当于一对相对性状的杂合子自交，亲本白茧的杂交组合可能是IiYy×iiyy，IiYY×IiYy   或  IiYY×IiYY．
故答案为：
（1）两者位于非同源染色体上     
（2）$\frac{5}{9}$
（3）$\frac{4}{17}$
（4）IiYy×iiyy，IiYY×IiYy   或  IiYY×IiYY

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质，分离定律和自由组合定律的关系、基因与性状之间的关系等知识要点，把握知识的内在联系，形成知识网络并根据子代的表现型及比例关系推测基因型及遵循的遗传规律，并应用基本规律进行推理、计算．