Question

某果蝇种群中偶然出现了一只突变型的雌性个体，为确定该突变型与野生型的显隐性及基因位置的情况。研究人员将该果蝇与纯合野生型雄蝇杂交，F₁只有一种表现型。让F₁代自由交配，F₂代中雄蝇全为野生型，雌蝇有野生型和突变型。研究人员做了如下两种假设：

假设一：相对性状由常染色体上的一对等位基因控制，突变型雄性果蝇纯合致死；

假设二：相对性状由X、Y染色体同源区段的一对等位基因控制，雌、雄果蝇均无致死情况。

（1）若假设一成立，则____________为显性性状，且F₂中野生型与突变型果蝇数量之比为__________；若假设二成立，则F₂中野生型与突变型果蝇数量之比为____________。 

（2）现已确定假设二成立，请用上述实验中出现的果蝇为实验材料，设计一个杂交实验加以验证。

实验过程：____________________________________________________________________

实验结果：_____________________________________________________________________

Answer

野生型 6∶1 3∶1 取突变型雌果蝇与F1中的野生型雄果蝇杂交，观察并比较子代雌、雄果蝇的表现型及比例 子代中雌果蝇全为突变型，雄果蝇全为野生型，且雌、雄果蝇的比例为1∶1

【解析】

突变型的雌性个体与纯合野生型雄蝇杂交，F1只有一种表现型，说明突变型的雌性个体为纯合子，但不能确定突变型和野生型的显隐性，根据假设作出判断。

（1）若假设一成立，设该对等位基因用A和a表示，则F1的基因型为Aa，F2的基因型及其比例为AA：Aa：aa＝1:2:1。如果突变型为显性性状，且突变型雄性纯合（AA）致死，则F2雄蝇既有野生型（aa）也有突变型（Aa），与题意中的“全为野生型”不符；如果野生型为显性性状，且突变型雄性纯合（aa）致死，则F2雄蝇只有野生型（AA和Aa），与题意中的“全为野生型”相符。综上野生型为显性性状，在F2中，雄蝇的基因型及其比例为AA：Aa：aa（致死）＝1:2:1，雌蝇的基因型及其比例也为AA：Aa：aa＝1:2:1，且理论上F2中的雄蝇与雌蝇的比例相等，因此F2中野生型与突变型果蝇数量之比为6：1 。

②若假设二成立，则结合对“假设一”的分析可确定，突变型的雌性个体与纯合野生型雄蝇的基因型分别为XaXa、XAYA，二者交配所得F1的基因型为XAXa、XaYA，F2 的基因型及其比例为： XAXa：XaXa：XAYA：XaYA＝1:1:1:1，所以F2中野生型（XAXa+XAYA+XaYA）与突变型（XaXa）果蝇数量之比为3：1。

（2）依题意可知：用上述实验中出现的果蝇为实验材料，设计一个杂交实验加以验证假设二成立，应选择突变型雌果蝇（XaXa）与F1中的野生型（XaYA）雄果蝇杂交，观察并比较子代雌雄果蝇的表现型及比例。其实验结果为：子代中雌果蝇全为突变型（XaXa），雄果蝇全为野生型（XaYA），且雌雄果蝇的比例为1：1。