Question

已知果蝇中，灰身与黑身是一对相对性状（相关基因用B、b表示），直毛与分叉毛是一对相对性状（相关基因用F、f表示）。现有两只亲代果蝇杂交，子代中雌、雄蝇表现型比例如图所示。请回答问题：

（1）控制直毛与分叉毛的基因位于_______________染色体上。

（2）根据子代表现型的比，写出亲本的基因型是___________________。雄性亲本的一个精原细胞产生精细胞的基因型是_________________。

（3）子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合体与杂合体的比是______。若让子一代中所有果蝇自由交配，后代雌果蝇中灰身直毛所占比例是________________。

（4）若实验室有纯合的直毛和分叉毛的雌、雄果蝇亲本，请你通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体还是性X染色体上，选择______（写出表现型）亲本交配。

Answer

X BbXFXf BbXFY BY，bXF 或BXF，bY 1:5 21/32 分叉毛雌，直毛雄

【解析】

分析表格中的信息可知，两只亲代果蝇杂交得到以下子代中：雌果蝇的灰身:黑身=3:1，雄果蝇中灰身:黑身=3:1，说明控制果蝇的灰身和身上的基因位于常染色体上，且灰身对黑身是显性，亲本基因型为Bb×Bb；雌果蝇中只有直毛，没有分叉毛，雄果蝇中直毛:分叉毛=1:1，说明控制果蝇直毛和分叉毛的基因位于X染色体上，且直毛对分叉毛是显性性状，亲本基因型为XFXf×XFY．所以对于2对性状来说，亲本果蝇的基因型为BbXFXf×BbXFY。

（1）由分析可知，雌性后代中没有分叉毛，雄性后代直毛与分叉毛之比是1：1，说明直毛和分叉毛是伴性遗传，基因位于X染色体上。

（2）根据前面的分析可知，控制果蝇的灰身和身上的基因位于常染色体上，且灰身对黑身是显性．而控制直毛和分叉毛的基因位于X染色体上，且直毛对分叉毛为显性，由此可推测亲本的基因型为BbXFXf×BbXFY。根据等位基因分离、非等位基因自由组合，其中雄性亲本的一个精原细胞产生4个精细胞的基因型有两种可能，一种是产生 BY和bXF 各两个，另一种可能是产生BXF和bY各两个。

（3）由题意知，子一代灰身果蝇的基因型是BB和Bb，其中Bb占2/3，黑身果蝇的基因型为bb，所以让子一代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交，后代中黑身果蝇所占比例为aa=2/3×1/2=1/3；由于亲本基因型为BbXFXf、BbXFY，子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合子的概率是BBXFXF=1/3×1/2=1/6，杂合子的概率是5/6，因此子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合体与杂合体的比例为1:5。单独分析灰身与黑身：由于F1产生的B频率为1/2，B频率也为1/2，所以F2中黑身（bb）占1/4，灰身占1-1/4=3/4；单独分析直毛与分叉毛：F1产生的卵细胞种类及其比例为XF=3/4，Xf=1/4，产生的含X染色体的精子中1/2为XF，1/2为Xf，由此自由结合产生的雌果蝇（XFX—）中直毛占3/×/2+3/4×1/2+1/4×1/2=7/8；综上分析，F2雌果蝇中灰身直毛占3/4×7/8=21/32。

（4）由分析可知，直毛对分叉毛是显性，如果基因位于X染色体上，用分叉毛雌性与直毛雄性果蝇杂交，后代的雌性果蝇都是直毛，雄果蝇都是分叉毛，如果基因位于常染色体，则杂交后代不论是雌性还是雄性果蝇都是直毛，因此可以用分叉毛雌性与直毛雄性果蝇杂交，根据杂交后代的表现型判断这对等位基因是位于常染色体还是X染色体上。