Question

18．果蝇的翻翅与正常翅（A、a表示），星状眼与正常眼（B、b表示）为两对相对性状．为了研究两对性状的遗传特点，进行了如下的杂交实验，实验结果如表格所示．

	亲本		F1
	雌性	雄性	雌雄均表现为
实验一	翻翅正常眼	翻翅正常眼	翻翅正常眼：正常翅正常眼=2：1
实验二	正常翅星状眼	正常翅星状眼	正常翅星状眼：正常翅正常眼=2：1

（1）根据杂交实验判断翻翅对正常翅为显性性，两组F₁均表现为2：1的分离比原因是显性基因纯合致死（AA、BB致死）；实验一的F₁果蝇自由交配产生的F₂，F₂果蝇的A基因频率为0.25．
（2）为研究两对基因是否位于一对同源染色体上，将翻翅正常眼与正常翅星状眼进行杂交得到F₁（不考虑交叉互换）．再选取F₁中的翻翅星状眼雌雄果蝇杂交，得到F₂；
如果F₂表现型及比例为F₂四种表现型，且比例为4：2：2：1，则两对基因位于两对同源染色体上．
如果F₂表现型及比例为F₂全为翻翅星状眼，则两对基因位于一对同源染色体上．
（3）研究证实，两对相对性状的控制基因均位于果蝇的2号染色体上．实验三得到的翻翅星状眼果蝇在科研上叫“平衡致死系”，具有较强的科研价值，这体现了生物多样性的直接价值．

Answer 1

分析 实验一中亲本都为翻翅，后代中雌雄均表现为翻翅：正常翅=2：1，可判断此性状与性别无关，为常染色体遗传；根据“无中生有为隐性”，可推知：翻翅为显性、正常翅为隐性．又因为亲本的基因型都为Aa．理论上，子代翻翅：正常翅=3：1，但事实上为2：1，可能原因是AA为致死的．实验二中亲本都为星状眼，后代中雌雄均表现为星状眼：正常眼=2：1，可判断此性状也与性别无关，为常染色体遗传；根据“无中生有为隐性”，可推知：星状眼为显性、正常眼为隐性．亲本的基因型都为Bb．理论上，子代星状眼：正常眼=3：1，但事实上为2：1，可能原因是BB为致死的．实验一的F₁果蝇的基因型为$\frac{2}{3}$Aa、$\frac{1}{3}$aa，F₁果蝇的A基因频率为$\frac{A}{A+a}=\frac{\frac{2}{3}}{\frac{2}{3}+\frac{2}{3}+\frac{2}{3}}=\frac{1}{3}$，a的基因频率为$\frac{2}{3}$．F₁果蝇自由交配产生的F₂，F₂果蝇的基因型及比例为$\frac{1}{9}AA、\frac{4}{9}Aa、\frac{4}{9}aa$，其中AA致死，因此后代只有$\frac{1}{2}Aa、\frac{1}{2}aa$．

解答 解：（1）实验一中亲本都为翻翅，后代中雌雄均表现为翻翅：正常翅=2：1，可判断此性状与性别无关，为常染色体遗传；根据“无中生有为隐性”，可推知：翻翅为显性、正常翅为隐性．又因为亲本的基因型都为Aa．理论上，子代翻翅：正常翅=3：1，但事实上为2：1，可能原因是AA为致死的．实验二中亲本都为星状眼，后代中雌雄均表现为星状眼：正常眼=2：1，可判断此性状也与性别无关，为常染色体遗传；根据“无中生有为隐性”，可推知：星状眼为显性、正常眼为隐性．亲本的基因型都为Bb．理论上，子代星状眼：正常眼=3：1，但事实上为2：1，可能原因是BB为致死的．实验一的F₁果蝇的基因型为$\frac{2}{3}$Aa、$\frac{1}{3}$aa，F₁果蝇的A基因频率为$\frac{A}{A+a}=\frac{\frac{2}{3}}{\frac{2}{3}+\frac{2}{3}+\frac{2}{3}}=\frac{1}{3}$，a的基因频率为$\frac{2}{3}$．F₁果蝇自由交配产生的F₂，F₂果蝇的基因型及比例为$\frac{1}{9}AA、\frac{4}{9}Aa、\frac{4}{9}aa$，其中AA致死，因此后代只有$\frac{1}{2}Aa、\frac{1}{2}aa$，由此可计算出$\frac{A}{A+a}=\frac{\frac{1}{2}}{\frac{1}{2}+\frac{1}{2}+\frac{2}{2}}=\frac{1}{4}$．
（2）如果两对基因位于一对同源染色体上，翻翅正常眼（A_-bb）与正常翅星状眼（aaB_-）进行杂交，可推知A和b在同一条染色体上、a和B也在同一条染色体上．得到F₁（不考虑交叉互换）．再选取F₁中的翻翅星状眼雌雄果蝇（AaBb）杂交，只能产生Ab和aB两种雌雄配子，因此F₂中AAbb（致死）和aaBB（致死），只出现AaBb（翻翅星状眼）．
如果两对基因是位于两对同源染色体上，翻翅正常眼（A_-bb）与正常翅星状眼（aaB_-）进行杂交，得到F₁（不考虑交叉互换）．再选取F₁中的翻翅星状眼雌雄果蝇（AaBb）杂交，可产生$\frac{1}{4}$AB、$\frac{1}{4}$Ab、$\frac{1}{4}$aB、$\frac{1}{4}$ab，可产生F₂后代$\frac{9}{16}$（A_-B_-）（翻翅星状眼）、$\frac{3}{16}$（A_-bb）（翻翅正常眼）、$\frac{3}{16}$（aaB_-）（正常翅星状眼）、$\frac{1}{16}$aabb（正常翅正常眼），由于AA和BB致死，因此F₂后代$\frac{4}{9}$（AaBb）（翻翅星状眼）、$\frac{2}{9}$（Aabb）（翻翅正常眼）、$\frac{2}{9}$（aaBb）（正常翅星状眼）、$\frac{1}{9}$aabb（正常翅正常眼）．
（3）科研价值属于生物多样性的直接价值．
故答案为：
（1）显性   显性基因纯合致死（AA、BB致死）    0.25
（2）F₂四种表现型，且比例为4：2：2：1    F₂全为翻翅星状眼
（3）直接

点评 本题考查基因的自由组合定律的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识，尝试设计实验综合分析问题和解决问题的能力．