Question

1．果蝇是以腐烂的水果或植物体为食的昆虫，全球约1000 种，目前广泛用作遗传和演化的室内外研 究材料，摩尔根于1908年开始饲养果蝇，并通过果蝇实验发现了伴性遗传等科学规律．请根据对果蝇的了解和 遗传学知识解答下列问题
（1）图为雄果蝇细胞的染色体模式图，A、a、b为染色体上的基因，则该果蝇基因型可表示为AaX^bY，甲图中的染色体可分成2个染色体组．
（2）果蝇之所以广泛地被作为遗传学研究的实验材料，是因为它具有易饲喂、繁殖快、染色体少、生长周期短等的优点（至 少答出两点）．
（3）若果蝇的黑身对灰身是显性，由图甲中A、a控制，而图中b基因的等位基因B会抑制黑色素的形成，使果蝇保持灰身，b基因无此作用，则图中果蝇与另一只基因型为AaXBXb灰身杂合雌果蝇交配，F1代中黑身果蝇所占比例为$\frac{3}{8}$．
（4）已知果蝇的另一对相对性状直毛对非直毛是显性，控制基因为D、d，实验室现有直毛纯系果蝇雌、雄各一只，非直毛纯系果蝇雌、雄果蝇各一只，若要通过一次杂交实验判断这对基因位常染色体上还是位于X染色体上，请完成实验设计．
①选择直毛雄果蝇与非直毛雌果蝇 进行杂交
②若后代雄的全为非直毛，雌的全为直毛则基因位于X染色体上，否则位于常染色体．

Answer 1

分析 1、细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组；根据细胞中染色体数目和染色体形态数确定染色体组数，即染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数．
2、果蝇易饲养，繁殖周期短，后代数量大，体细胞中染色体数较少，相对性状多且区分明显，所以常作为研究遗传学的材料．
3、根据题干（3）中“果蝇的黑身对灰身是显性，由图甲中A、a控制，而图中b基因的等位基因B会抑制黑色素的形成，使果蝇保持灰身，b基因无此作用”可知，黒身果蝇的基因型是A_-X^bX^b或A_-X^bY，灰身果蝇的基因型是A_-X^B_-或aa_--．
4、遗传学上若正反交结果一致，说明是常染色体遗传；如果表现型在后代雌雄个体中不一样，则很可能是伴性遗传．

解答 解：（1）分析题图可知，该果蝇的A和a基因位于Ⅱ号染色体上，b基因位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，因此该果蝇的基因型为AaX^bY；根据染色体组的概念，判断甲图中的染色体可分成2个染色体组．
（2）果蝇之所以广泛地被作为遗传学研究的实验材料的原因有：易饲养，繁殖周期短，后代数量大，体细胞中染色体数较少，相对性状多且区分明显等．
（3）由题干和分析知，图中果蝇的基因型是AaX^bY，若与基因型为AaX^BX^b 黑身杂合雌果蝇交配，F₁代中黑身果蝇的基因型是A_-X^bX^b或A_-X^bY，黒身果蝇所占比例为$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}+\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{8}$．
（4）由题干知，直毛对非直毛是显性，控制基因为D、d，若要通过一次杂交实验判断这对基因位常染色体上还是位于X染色体上：
①应选择用直毛纯系雄果蝇与非直毛纯系雌果蝇进行杂交；
②如果后代雄果蝇全为非直毛、雌果蝇全为直毛，说明控制直毛和非直毛的基因位于X染色体上，否则位于常染色体上．
故答案为：
（1）AaX^bY    2
（2）易饲喂、繁殖快、染色体少、生长周期短等
（3）$\frac{3}{8}$
（4）①直毛雄果蝇与非直毛雌果蝇
②雄的全为非直毛，雌的全为直毛

点评 本题结合雄果蝇细胞的染色体模式图，考查基因自由组合定律及应用、伴性遗传，考生明确染色体组的概念、正确分析题图和题干信息是解题的关键．