Question

3．孔雀鱼是一种常见的观赏鱼，其性别决定方式属于XY型，是非常好的遗传学实验材料．几十年前，德国的一位育种者在众多的孔雀鱼幼鱼中发现一条身体后半部为暗色的个体，并以此个体为基础培育出了“礼服”品种．用“礼服”品种的雌鱼作亲本（P）与其它品种的雄鱼杂交，所得子代（F₁）个体中，雌雄鱼均表现“礼服”性状；将子代（F₁）雌雄个体自由交配，所得子代 （F₂）个体中，雌鱼均表现“礼服”性状，雄鱼表现为$\frac{1}{2}$“礼服”性状、$\frac{1}{2}$无“礼服”性状．请用“假说一演绎法”对“礼服”性状的遗传进行研究．
（1）发现问题：在研究中发现“礼服”性状的遗传与性别相关联．
（2）作出假设：“礼服”为显性（显性或隐性）性状，控制该性状的基因位于X染色体上．
（3）演绎推理：题干F₁中雌雄性个体的基因型分别是X^AX^a、X^AY（分别用A、a表示显隐性基因），
F₂中雌鱼基因型是X^AX^A、X^AX^a，雄鱼基因型是X^AY、X^aY．
（4）根据你的假设，请预测F₂个体自由交配所得F₃的表现型及比例为雌“礼服雌无“礼服”：雄“礼服”：雄无“礼服”=7：1：6：2．
（5）实验检验：请你设计一个仅通过一次杂交即可验证假设的实验，请写出遗传图解：．

Answer 1

分析 1、生物变异的根本来源是基因突变，根据题意可知“礼服”性状是本来出来没有过的性状，所以最可能是基因突变产生的．判断“礼服”的遗传方式可根据后代在性别上是否有差异．
2、本题中的难点是第（4）小题的计算，其他小题根据题意填写即可．在第（4）小题的计算中，首先根据亲本判断F₁个体基因型为：X^AX^a、X^AY，比例为1：1，由此可得F₂个体的基因型为：X^AX^A、X^AX^a、X^AY、X^aY，比例均为1．由于“礼服”鱼相互交配，此时利用配子法计算基因型概率更为合理，因此产生的雌配子种类及比例为X^A：X^a=3：1，产生的雄配子种类及比例为X^A：Y=1：1，最后再分别计算出每种表现型所占的比例．

解答 解：（1）根据F₂的后代雌雄表现型可知，“礼服”性状的遗传与性别相关联．
（2）根据假说-演绎法，首先提出合理的假说，由于用“礼服”品种的雌鱼作亲本（P）与其它品种的雄鱼杂交，所得子代（F₁）个体中，雌雄鱼均表现“礼服”性状，因此“礼服”为显性性状，控制该性状的基因位于X染色体上．
（3）由于“礼服”为 显性性状，并且子一代全表现为“礼服”性状，因此亲本的基因型可以表示为X^AX^A、X^AY，因此F₁中雌雄性个体的基因型分别是X^AX^a、X^AY，F₂中雌鱼基因型是X^AX^A、X^AX^a，雄鱼基因型是X^AY、X^aY．
（4）亲本基因型为X^AX^A×X^aY，F₁个体基因型为：X^AX^a、X^AY，比例为1：1，因此F₂个体的基因型为：X^AX^A、X^AX^a、X^AY、X^aY，比例均为1．F₂个体自由交配，产生的雌配子种类及比例为X^A：X^a=3：1，产生的雄配子种类及比例为X^A：X^a：Y=1：1：2，则F₃中雌“礼服”有X^AX^A（$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{3}{16}$）、X^AX^a（$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$+$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{4}{16}$），雌无“礼服”有X^aX^a（$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{16}$），雄“礼服”有X^AY（$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$），雄无“礼服”有X^aY（$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$），得F₃的性状表现型之比为：雌“礼服”：雌无“礼服”：雄“礼服”：雄无“礼服”=7：1：6：2．
（5）假说需用用测交实验进行验证，即让雌性无“礼服”性状个体与F₁中雄性“礼服”性状的个体交配，具体步骤为：

故答案为：
（1）性别
（2）显性     X
（3）X^AX^a、X^AY       X^AX^A、X^AX^a        X^AY、X^aY
（4）7：1：6：2      
（5）

点评 本题具有一定的难度，考查了遗传定律和生物变异的有关知识，要求考生能够根据题意判断变异的类型；能够根据图中的遗传图解判断亲本产生的配子种类及比例，并利用基因的分离定律进行相关计算．