Question

12．家蚕（2n=56）的性别决定方式为ZW型．雄蚕桑叶利用率高、蚕丝质量高，为了快速筛选出雄蚕，科研者开展了一系列的实验研究．请分析回答：

（1）雄蚕和雌蚕的性染色体组成分别是ZZ和ZW．家蚕体色的黑与赤是一对相对性状，根据实验一杂交可以判断黑色是显性性状，相关基因位于Z染色体上．由此可以利用上述杂交方式根据体色选择雄蚕进行饲养．
（2）根据体色选择雄蚕费时费力，为此研究者开展了实验二研究，先用4000R的Co⁶⁰-γ射线处理亲本的雌性黑蚕蚕蛹，诱发突变，再进行杂交实验以筛选出Z染色体上的隐性致死突变体．
①如果没有诱发隐性致死突变，则F₂代性状分离比为雌赤蚕：雄赤蚕：雌黑蚕：雄黑蚕=1：1：1：1；如果诱发相关致死突变，则F₂代中观察不到黑色雌性个体个体．利用该方法获得3个Z染色体上隐性致死突变体：突₁₁₆、突₁₁₇和突₁₁₈（携带的致死基因分别用d₁、d₂、d₃表示）．
②在研究过程中人们偶然得到一雌性个体（T₃₁），其Z染色体正常，但部分正常Z染色体片段易位到W染色体上．让T₃₁与突变体突₁₁₆、突₁₁₇和突₁₁₈雄蚕进行杂交，实验结果如表所示：

杂交组合	子代雌蚕总数/只	子代雄蚕总数/只
T31×突116	77	154
T31×突117	202	194
T31×突118	112	251

分析杂交结果可知，致死基因d₂的等位基因分布于易位片段．
③性致死基因d₁和d₂一定是非等位基因，你的推理依据是由杂交子代的雌雄比例推知，d₁在易位片段上无等位基因，而d₂在易位片段上有等位基因，所以两者一定为非等位基因．有研究者提出利用这两个致死基因构建“平衡致死系”家蚕．该品系的雄家蚕与与正常的雌家蚕杂交，后代只有雄蚕存活，这样不用选择即可实现专养雄蚕的目的．

Answer 1

分析 蚕的性别决定是ZW型，雄蚕和雌蚕的性染色体组成分别是ZZ和ZW，由图可知，实验一中雄性黑蚕与雌性赤蚕杂交，后代全为黑蚕，说明黑色为显性，赤色为隐性，由于正反交实验结果不同，说明控制体色的基因型为Z染色体上．假设控制体色的基因为B、b，则实验一的亲本为Z^BW和Z^bZ^b、Z^bW和Z^BZ^B．

解答 解：（1）由分析可知，蚕的性别决定是ZW型，雄蚕和雌蚕的性染色体组成分别是ZZ和ZW，由图可知，实验一中雄性黑蚕与雌性赤蚕杂交，后代全为黑蚕，说明黑色为显性，赤色为隐性，由于正反交实验结果不同，说明控制体色的基因型为Z染色体上．
（2）①雌性黑蚕蚕蛹的基因型为Z^BW，与赤蚕Z^bZ^b杂交，子一代的基因型为Z^BZ^b、Z^bW，子代再进行相互交配，若F₂代性状分离比为雌赤蚕（Z^bW）：雄赤蚕（Z^bZ^b）：雌黑蚕（Z^BW）：雄黑蚕（Z^BZ^b）=1：1：1：1，说明没有诱发隐性致死突变，如果诱发相关致死突变，则F₂代中观察不到黑色雌性个体．
②由于图示的方法得到的是Z染色体上隐性致死突变体，蚕的性别决定是ZW型，雄蚕和雌蚕的性染色体组成分别是ZZ和ZW，故由于亲本雌性个体T₃₁Z染色体正常，与突变体突₁₁₆、突₁₁₇和突₁₁₈雄蚕杂交，由于Z染色体上隐性致死突变体，若d₁、d₂、d₃位于非同源区段，则后代雌性个体应有一半的雌性个体全部死亡，与表格数据相比较，说明d₁、d₃位于ZW的非同源区段，且没有位于易位的片段，T₃₁×突₁₁₇杂交后代雌性：雄性=1：1，且T₃₁个体Z染色体正常，但部分正常Z染色体片段易位到W染色体上，说明该个体Z染色体和W染色体上都有正常基因，且W染色体上的正常基因来自于易位，后代才会出现雌性：雄性=1：1．
③由②分析可知，致死基因d₁和d₂属于非等位基因，因为由杂交子代的雌雄比例推知，d₁在易位片段上无等位基因，而d2在易位片段上有等位基因，所以两者一定为非等位基因．
故答案为：
（1）ZZ  ZW  黑色  Z
（2）①1：1：1：1  黑色雌性个体
②d₂
③d₂  由杂交子代的雌雄比例推知，d₁在易位片段上无等位基因，而d2在易位片段上有等位基因，所以两者一定为非等位基因

点评 本题难度极大，特别是根据表格数据判断致死基因的位置，考生需将同源区段与非同源区段联系起来，仔细根据后代雌雄个体的比例，综合分析才能答题．