Question

果蝇的性别决定为XY型，番木瓜是种雌雄异株的二倍体植物，其性别决定类型与果蝇相同。请分析下列与果蝇和番木瓜有关的遗传现象并回答问题。果蝇的红眼和白眼是X染色体上的等位基因(D、d)控制，有眼和无眼由另一对等位基因 (B、b)控制，一只无眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇交配得F₁，全为红眼。F₁雌雄果蝇随机交配得F₂，F₂的表现型及比例如下表：

	红眼	白眼	无眼
雌蝇	3/8	0	1/8
雄蝇	3/16	3/16	1/8

(l)果蝇的有跟和无眼性状中，显性性状是____，亲本雌果蝇的基因型是 ___。让F₂中全部红眼果蝇随机交配，理论F₃雄果蝇的表现型及比例为____。

(2)番木瓜的宽叶和窄叶由常染色体上A、a基因控制，高茎(H)对矮茎(h)为显性，基因H、h在X染色体上。现有块种植宽叶植株的试验田，为确定田中植株的基因型情况，将其与窄叶植株杂交，所得子代宽叶：窄叶=4：1，则这片实验田中植株的纯合率为____。

(3)用一株高茎宽叶雌株与一株高茎宽叶雄性杂交时，子代出现一定比例的矮茎窄叶雄株。不考虑基因突变，杂合高茎宽叶雌株占全部子代的比例为____，高茎宽叶雌株中杂合子的比例为 ___。

Answer

有眼 bbXDXD 红眼：白眼：无眼=6:2：1 60% 5/16 5/6

【解析】

由杂交结果F1全为红眼，可知红眼对白眼为显性，有眼对无眼为显性，由F2的性状表现可知: F2中有眼：无眼比例为（3/8+3/16+3/16）：（1/8+1/8）=3:1，且该性状的表现与性别无关，故可知控制有眼和无眼的相关基因位于常染色体上，又知控制眼色的基因位于X染色体上，据此可知B、b与D、d这两对基因分别位于两对同源染色体上，所以它们的遗传符合自由组合定律。则亲本的基因型为bbXDXD、BBXd Y，F1基因型为BbXDXd、BbXDY，F2基因型为：（1/4BB、1/2Bb、1/4bb）×（1/4XDXD、1/4XDXd、1/4XDY、1/4XdY）。

(l) 由题意可知：亲本有眼和无眼杂交，后代全为有眼，根据显性性状的概念可知在有眼和无眼性状中，显性性状是有眼，亲本无眼和白眼果蝇杂交，后代全为红眼，可知红眼为显性，结合F2中果蝇的性状表现可知：亲本雌果蝇的基因型是bbXDXD。让F2中全部红眼果蝇（1/16BBXDXD、1/16BBXDXd、1/16BBXDY、1/8BbXDXD、1/8BbXDXd、1/8BbXDY）随机交配，由于两对基因独立遗传，可分别考虑：先分析有眼和无眼，则F2中相关基因型及比例为1/3BB、2/3Bb，可推知相关基因频率为B为2/3，b为1/3，（根据遗传平衡定律计算）随机交配产生的后代的中，BB占比为4/9，Bb占比为4/9，bb占比为1/9，则表现型比例为有眼：无眼=8:1；再考虑红眼和白眼这对性状，则F2中相关基因型及比例为XDXD： XDXd： XDY=1：1：1，可推知在该群体中雌配子的类型及占比为3/4XD、1/4Xd；雄配子类型及占比为1/2XD、1/2Y，在自由交配的情况下，产生的后代为3/8 XDXD、1/8 XDXd、3/8 XDY、1/8 XdY，可知雄蝇中红眼：白眼=3:1，综合两对性状表现，可知F3雄果蝇的表现型及比例为红眼：白眼：无眼=（3×8）：（1×8）：（4×1）=6：2：1。

(2) 因番木瓜的宽叶和窄叶由常染色体上A、a基因控制，为确定宽叶植株的基因型情况，进行测交检测，由子代宽叶：窄叶=4：1，可知待测宽叶群体中的两种配子A、a的比例为A：a=4:1，又知宽叶群体的基因型为AA和Aa两种，现假设AA的基因型比例为m，则Aa的比例为1-m,则a配子的比例为（1-m）/2=1/5，可算出m=3/5=60%，即这片实验田中植株的纯合率为60%。

(3)用一株高茎宽叶雌株与一株高茎宽叶雄性杂交时，子代出现一定比例的矮茎窄叶雄性。不考虑基因突变，结合题意可知亲本基因型为：AaXHXh、AaXHY,则后代中杂合高茎宽叶雌株的基因型为：AaXHXh、AAXHXh、AaXHXH，比例为（1/2×1/4+1/4×1/4+1/2×1/4）=5/16，子代中高茎宽叶雌株所占的比例为：3/4×1/2=3/8，其中杂合子的比例为5/16÷3/8=5/6。