Question

黑腹果蝇是被人类研究得最彻底的生物之一。科学家研究发现黑腹果蝇的羽化（由蛹发育为成虫）时间受位于X染色体上的等位基因控制，有29h、24h和19h三种情况，其中24h的为野生型，其余二者因基因突变产生。果蝇灰身与黑身是一对相对性状。纯合的灰身果蝇与黑身果蝇杂交，发现无论正交和反交，F₁果蝇均表现为灰身。现有一只羽化时间29h的灰身雌蝇和一只羽化时间24h的黑身雄蝇杂交，产生的F₁在19h时观察到有黑身果蝇个体羽化出。若所有基因型的个体均能正常存活，请回答下列问题：

（1）不同等位基因的产生体现了基因突变的不定向性，突变基因与原基因的根本区别是______________________________。

（2）研究基因的自由组合定律能否用果蝇的羽化时间和体色这两对相对性状，并说明理由。____________，______________。

（3）对于羽化时间的遗传，研究小组认为：该性状受一组复等位基因T⁺、T、t控制，其中T⁺对T、t为显性，T对t为显性，野生型受T基因控制。为确定该观点的正确性，应统计所有F₁的羽化时间及比例，若___________________________________则支持该观点，其中，羽化时间为19h的全部为__________（雌、雄）性。

（4）若（3）的观点正确，则F₁中黑身24h羽化个体所占比例为___________。

Answer

碱基对的排列顺序不同 能 纯合的灰身果蝇与黑身果蝇杂交，无论正交和反交，F1果蝇均表现为灰身，说明相关基因位于常染色体上，而控制羽化时间的基因在X染色体上，位于非同源染色体上的基因符合自由组合定律 F1的羽化时间29h：24h：19h=2:1:1 雄 1/8

【解析】

基因突变是指DNA分子发生碱基对的增添、缺失和替换，造成基因结构发生改变；自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

（1）基因突变是指DNA分子发生碱基对的增添、缺失和替换，造成基因结构发生改变，所以和原基因的根本区别是碱基对的排列顺序不同。

（2）根据题干中“纯合的灰身果蝇与黑身果蝇杂交，发现无论正交和反交，F1果蝇均表现为灰身”，说明体色的基因位于常染色体上，灰身为显性，而控制羽化时间的基因位于X染色体上，这两对基因位于非同源染色体上，位于非同源染色体上的基因符合自由组合定律，所以能够用这两对性状遵循基因自由组合定律。

（3）如果该观点正确，则羽化时间24h的黑身雄蝇基因型是XTY，而羽化时间29h的灰身雌蝇基因型是XT1X—，由于子代出现了羽化时间为19h的个体，所以亲代的基因型为XTY和XT1Xt，子代XT1Y:XtY:XT1XT:XTXt=1：1：1：1,表现型为F1的羽化时间29h：24h：19h=2：1：1，羽化时间为19h的基因型为XtY，全部为雄性。

（4）现有一只羽化时间29h的灰身雌蝇和一只羽化时间24h的黑身雄蝇杂交，用Bb表示体色，根据题干信息，亲代基因型为BbXT1Xt和bbXTY，所以F1中黑身24h羽化个体=1/2×1/4=1/8。