Question

19．野生型果蝇（全为纯合子）的眼形（R-r基因控制）是圆眼．某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图甲所示的实验．雄果蝇染色体的模式图如图乙所示（I为XY同源区段，Ⅱ为X特有区段，Ⅲ为Y特有区段）．请据图分析和回答下列问题：
（1）图甲的F₂中，能直接反应基因型的表现型是棒眼．
（2）与雄果蝇体细胞中的性染色体组成相比，精子中的性染色体只有1条X染色体或1条Y染色体．导致这种现象的根本原因是X染色体和Y染色体是一对同源染色体，在减数分裂时，同源染色体彼此分离，分别进入不同的精子中．
（3）图乙中，Ⅲ区段上的基因所控制性状的遗传，最突出的特点是限雄遗传或性状只在雄性中表现．
（4）若F₂中的圆眼：棒眼=3：1，且仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼和棒眼的基因在染色体上的位置既可能位于I区段，也可能位于Ⅱ区段．请从野生型、F₁和F₂中选择合适的个体来设计实验，最后通过分析实验结果来确定控制圆眼和棒眼的基因在染色体上的相应位置．其实验设计的基本思路是：
①用F2中的棒眼雄果蝇与F1中的雌果蝇交配，得到棒眼雌果蝇．
②用该雌果蝇与野生型雄果蝇交配，如果子代没有棒眼个体出现，则控制果蝇眼形的基因位于I区段，请写出亲本的基因型X^rX^r、X^RY^R．

Answer 1

分析 分析图甲可知，圆眼与棒眼杂交，后代全为圆眼，说明圆眼为显性性状；子一代自交后代会发生性状分离．
同源区段I上存在等位基因，I片段上基因控制的遗传病，男性患病率可能不等于女性；
Ⅱ片段上是位于X染色体上的非同源区段，隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病，男性患病率高于女性；
Ⅲ片段是位于Y染色体上的非同源区段，Ⅲ片段上基因控制的遗传病为伴Y遗传，患病者全为男性．

解答 解：（1）图甲的F₂中，只有隐性个体能直接反应基因型，显性个体可能为显性纯合或杂合子两种情况．圆眼与棒眼杂交，后代全为圆眼，说明圆眼为显性性状，棒眼为隐性性状．
（2）雄果蝇体细胞中的性染色体组成为XY，由于X染色体和Y染色体是一对同源染色体，在减数分裂时，同源染色体彼此分离，分别进入不同的精子中，因此精子中的性染色体只有1条X染色体或1条Y染色体．
（3）图乙中，Ⅲ片段是位于Y染色体上的非同源区段，该区段上的基因所控制性状的遗传，最突出的特点是限雄性遗传或性状只在雄性中表现．
（4）若F₂中的圆眼：棒眼=3：1，且仅在雄果蝇中有棒眼；则控制圆眼和棒眼的基因在染色体上的位置既可能位于I区段，也可能位于Ⅱ区段，要确定具体位置，可以进行如下实验：
为了做出正确的判断，可用F₂中棒眼雄果蝇与F₁中雌果蝇（圆眼）交配，获得子代，取子代中的棒眼雌果蝇与野生型圆眼雄果蝇，若后代雄果蝇中出现棒眼个体，说明圆、棒眼基因位于X染色体的II区段；若后代没有出现棒眼个体，说明圆、棒眼基因位于X和Y染色体的I区段，亲本的基因型可以表示为X^rX^r、X^RY^R．
故答案为：
（1）棒眼
（2）X染色体和Y染色体是一对同源染色体，在减数分裂时，同源染色体彼此分离，分别进入不同的精子中
（3）限雄遗传或性状只在雄性中表现
（4）①F2中的棒眼雄果蝇与F1中的雌果蝇
 ②野生型雄果蝇      棒眼     I   X^rX^r  X^RY^R

点评 本题着重考查了伴性遗传的有关知识，要求考生能够掌握位于性染色体不同区段遗传的特点，并能够根据遗传特点设计实验验证基因存在的位置，具有一定的难度．