Question

4．科学家在研究果蝇时，发现果蝇的身色有黄身、黑身两种表现型，眼色中有红色、粉红色、白色三种表现型，现做如下实验：
（1）若决定黄身、黑身的基因既不知道显隐性又不知道位于常染色体还是X染色体上（不在同源区段），假设只有两只表现型不同的纯合亲本（XAY、XaY也为纯合子）．
Ⅰ．请选择亲本在一代或两代杂交做出判断．
第一步：让这两只果蝇杂交，统计F₁果蝇雌雄．
①若F₁代果蝇雌雄各一种表现型，则子代雌蝇表现的为显性性状，基因位于X 染色体上；
②若F₁代果蝇雌雄只有一种表现型，则该性状就为显性性状．
第二步：让子代雌雄个体相互交配，观察F₂的表现型．
③若F₂代雌果蝇只有一种表现型，雄果蝇有两种表现型，则基因位于X染色体上；
④若F₂代雌雄果蝇均两种表现型，则基因位于常染色体上．
Ⅱ．若已知黄身是位于X染色体上显性性状，有人继续做如下实验让纯合黄身雌蝇和黑身雄蝇杂交，F₁雌雄果蝇相互交配得F₂，再让F₂代雌雄果蝇代相互交配得F₃，则F₃代中雌蝇的表现型及比例黄身：黑身=7：1．
（2）若果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（B、b和D、d）控制，其中D、d仅位于X染色体上．B和D同时存在时果蝇表现为红眼，D存在而B不存在时为粉红眼，其余情况为白眼．一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，F₁代全为红眼．
①亲代雌果蝇的基因型为bbX^DX^D，F₁代雌果蝇能产生4种基因型的配子．
②将F₁代雌雄果蝇随机交配，使得F₂代粉红眼果蝇中雌雄比例为2：1，在F₂代红眼雌果蝇中杂合子占的比例为$\frac{5}{6}$．
③用带荧光标记的D、d基因共有的特有的序列作探针，与F2代果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上D、d基因杂交，通过观察荧光点的个数可以确定细胞中D、d基因的数目，可判断果蝇的雌雄，在一个处于有丝分裂后期的细胞中，若观察到4个荧光点，则该果蝇是雌性；若观察到2个荧光点，则该果蝇为雄性．

Answer 1

分析 1、确定显隐性方法：
①定义法：具相对性状的两纯种亲本杂交，F1表现出来的性状，即为显性性状；
②自交法：具相同性状的两亲本杂交（或一个亲本自交），若后代出现新的性状，则新的性状必为隐性性状．
2、常染色体上的遗传与性别无关，而X染色体上的遗传与性别相关联．

解答 解：（1）Ⅰ①具相对性状的两纯种亲本杂交，F₁表现出来的性状，即为显性性状．若F₁代果蝇雌雄各一种表现型，说明该基因位于X染色体上，雌果蝇一定为杂合子，即子代雌蝇表现的为显性性状．
②若F₁代果蝇雌雄只有一种表现型，则该性状就为显性性状．
③让子代雌雄个体相互交配，观察F₂的表现型．若F₂代雌果蝇只有一种表现型，雄果蝇有两种表现型，则基因位于X染色体上；
④若F₂代雌雄果蝇均两种表现型，则基因位于常染色体上．
Ⅱ．若已知黄身是位于X染色体上显性性状，有人继续做如下实验让纯合黄身雌蝇（X^AX^A）和黑身雄蝇（X^aY）杂交，F₁雌雄果蝇（X^AX^a×X^AY）相互交配得F₂，雌果蝇基因型为$\frac{1}{2}$X^AX^A、$\frac{1}{2}$X^AX^a，雄果蝇基因型为$\frac{1}{2}$X^AY、$\frac{1}{2}$X^aY，再让F₂代雌雄果蝇代相互交配得F₃，则F₃代中雌蝇的表现型及比例黄身：黑身=7：1．
（2）①由题意知，纯合粉红眼雌果蝇的基因型为bbX^DX^D，纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，F₁代全为红眼，即F₁代都含有B和D基因，因此亲代白眼雄果蝇的基因型为BBX^dY，bbX^DX^D与BBX^dY个体交配产生的F₁代的基因型为BbX^DX^d（红眼雌性）和BbX^DY（红眼雄性），因此F₁代雌果蝇能产生2×2=4种基因型的配子．
②F₁代的基因型为BbX^DX^d（红眼雌性）和BbX^DY（红眼雄性），将F₁代雌雄果蝇随机交配，F₂代粉红眼雌果蝇（bbX^DX-）=$\frac{1}{4}×1=\frac{1}{4}$，粉红眼雄果蝇（bbX^DY）=$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$，因此F₂代粉红眼雌雄比例为2：1；B和D同时存在时果蝇表现为红眼，在F₂代红眼雌果蝇中纯合子占$\frac{1}{3}×\frac{1}{2}=\frac{1}{6}$，因此杂合子占的比例为$\frac{5}{6}$．
③用带荧光标记的D、d基因共有的特有的序列作探针，与F2代果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上D、d基因杂交，通过观察荧光点的个数可以确定细胞中D、d基因的数目，可判断果蝇的雌雄，在一个处于有丝分裂后期的细胞中，若观察到 4个荧光点，则该果蝇是雌性；若观察到2个荧光点，则该果蝇为雄性．
故答案为：
（1）Ⅰ．①显性 X，②显性 ③X，常
Ⅱ．黄身：黑身=7：1
（2）①bbX^DX^D  4  ②2：1  $\frac{5}{6}$  ③4   2

点评 本题考查了伴性遗传以及基因自由组合定律的有关知识，要求考生能够掌握显隐性性状判断的方法，识记常染色体遗传以及性染色体遗传的特点，能够利用基因的自由组合定律进行有关概率的计算，具有一定的难度．