Question

【題目】果蠅為XY型性別決定，翅形有長(zhǎng)翅、小翅和殘翅3種類型，受2對(duì)等位基因(A/a、B/b)控制。當(dāng)A和B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為長(zhǎng)翅，有A無(wú)B時(shí)表現(xiàn)為小翅，無(wú)A基因時(shí)表現(xiàn)為殘翅。現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)純種品系果蠅，甲為長(zhǎng)翅，乙為殘翅，兩品系果蠅中均有雌、雄果蠅。下圖是雜交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)分析該雜交實(shí)驗(yàn)，可得出A/a和B/b的遺傳符合基因的自由組合定律的結(jié)論，依據(jù)是___________。

(2)根據(jù)上述雜交結(jié)果，對(duì)于上述2對(duì)等位基因所在染色體的合理假設(shè)有2種。假設(shè)①：A/a位于常染色體上，B/b只位于X染色體上；假設(shè)②：___________。當(dāng)假設(shè)①成立時(shí)，親本中甲品系雌蠅、乙品系雄蠅的基因型分別是___________。

(3)已知乙品系雌蠅有2種基因型，請(qǐng)利用甲、乙兩個(gè)品系果蠅繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步確定假設(shè)①和假設(shè)②哪個(gè)成立：___________。要求寫出雜交方案、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果(只統(tǒng)計(jì)翅形，不統(tǒng)計(jì)性別)并得出結(jié)論(假定不發(fā)生染色體變異和染色體交叉互換)。

Answer 1

【答案】F2果蠅的性狀分離比為9:3:4(為9:3:3:1的變式)，符合基因的自由組合定律 A/a位于常染色體上，B/b位于X、Y染色體上 AAXBXB、aaXbY 將甲品系雄蠅與乙品系雌蠅交配，得F1；將F1雌雄果蠅交配得F2，單獨(dú)統(tǒng)計(jì)每個(gè)雜交組合中F1、F2的翅形及比例。若有的雜交組合中，F(xiàn)1為長(zhǎng)翅:小翅=1:1，F(xiàn)2中長(zhǎng)翅:小翅:殘翅=3:3:2，則假設(shè)①成立；若有的雜交組合中，F(xiàn)1為長(zhǎng)翅，F(xiàn)2中長(zhǎng)翅:小翅:殘翅=9:3:4，則假設(shè)②成立。

【解析】

據(jù)題文描述和圖示分析可知：本題考查學(xué)生對(duì)基因的自由組合定律、伴性遺傳的相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及綜合運(yùn)用能力。據(jù)題意描述的基因與性狀的關(guān)系和圖示中呈現(xiàn)的親子代的表現(xiàn)型、特別是F2的性狀分離比等信息，明辨雙親的基因型，進(jìn)而作答。

(1) 圖示顯示：F2的長(zhǎng)翅∶小翅∶殘翅＝9∶3∶4，為9∶3∶3∶1的變式，說(shuō)明F1長(zhǎng)翅果蠅能產(chǎn)生四種數(shù)量相等的配子，從而說(shuō)明控制翅形的兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，因此A/a和B/b的遺傳符合基因的自由組合定律。

(2) 已知當(dāng)A和B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為長(zhǎng)翅，有A無(wú)B時(shí)表現(xiàn)為小翅，無(wú)A基因時(shí)表現(xiàn)為殘翅，說(shuō)明A和a決定翅的有無(wú)，B和b控制翅的長(zhǎng)短。在 F2中，小翅果蠅均為雄性，結(jié)合對(duì)(1)的分析可推知，等位基因A和a位于常染色體上，B和b位于性染色體上。對(duì)于上述2對(duì)等位基因所在染色體的合理假設(shè)，除了題意中的假設(shè)①（A/a位于常染色體上，B/b只位于X染色體上）外，還有假設(shè)②：即A/a位于常染色體上，B/b位于X、Y染色體上。當(dāng)假設(shè)①成立時(shí)，結(jié)合對(duì)(1)的分析可知：F1的基因型為AaXBXb、AaXBY，進(jìn)而推出親本中甲品系長(zhǎng)翅雌蠅的基因型是AAXBXB，乙品系殘翅雄蠅的基因型是aaXbY。

(3) 若假設(shè)①成立，則甲品系雌蠅的基因型為AAXBXB，雄蠅的基因型為AAXBY；乙品系雌蠅的基因型為aaXBXB或aaXbXb，雄蠅的基因型為aaXBY或aaXbY。若假設(shè)②成立，則甲品系雌蠅的基因型為AAXBXB，雄蠅的基因型為AAXBYB；乙品系雌蠅的基因型為aaXBXB或aaXbXb，雄蠅的基因型為aaXBYB或aaXbYb。如果利用甲、乙兩個(gè)品系果蠅繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步確定假設(shè)①和假設(shè)②哪個(gè)成立，則不能用同一品系內(nèi)的雌雄果蠅進(jìn)行交配，也不能重復(fù)圖示的雜交實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榈貌怀鰧?shí)驗(yàn)結(jié)論�？梢�，最佳的實(shí)驗(yàn)方案是：將甲品系雄蠅與乙品系雌蠅交配得F1，將F1雌雄果蠅交配得F2，單獨(dú)統(tǒng)計(jì)每個(gè)雜交組合中F1、F2的翅形及比例。甲品系雄蠅與乙品系雌蠅的交配組合及其子代的表現(xiàn)型與分離比有如下四種情況：

情況一：親本AAXBY×aaXBXB→F1：長(zhǎng)翅（AaXBY、AaXBXB）→F2：長(zhǎng)翅（3A_ XBXB＋3A_ XBY）殘翅（1aaXBXB＋1aaXBY）＝6∶2＝3∶1。

情況二：親本AAXBY×aaXbXb→F1：長(zhǎng)翅（AaXBXb）:小翅（AaXbY）＝1∶1→F2：長(zhǎng)翅（3A_XBXb＋3A_XBY）∶小翅（3A_XbXb＋3A_XbY）∶殘翅（（1aaXBXb＋1aaXBY＋1aaXbXb＋1aaXbY）＝6∶6∶4＝3∶3∶2。

情況三：親本AAXBYB×aaXBXB→F1：長(zhǎng)翅（AaXBYB、AaXBXB）→F2：長(zhǎng)翅（3A_ XBXB＋3A_ XBYB）殘翅（1aaXBXB＋1aaXBYB）＝6∶2＝3∶1。

情況四：親本AAXBYB×aaXbXb→F1：長(zhǎng)翅（AaXBXb、AaXbYB）→F2：長(zhǎng)翅（3A_XBXb＋3A_XBYB＋3A_XbYB）∶小翅（3A_XbXb）∶殘翅（（1aaXBXb＋1aaXBYB＋1aaXbXb＋1aaXbYB）＝9∶3∶4。

綜上分析，情況一與情況三的結(jié)果相同，不能確定假設(shè)①和假設(shè)②哪個(gè)成立。雜交組合若為情況二，可確定假設(shè)①成立；雜交組合若為情況四，可確定假設(shè)②成立。