Question

果蝇是进行遗传学研究的模式生物。请回答以下相关问题。

（1）美国生物学家摩尔根用果蝇进行实验，通过________法证明了基因位于染色体上。

（2）已知，X和Y染色体存在Ⅰ：X独有区段，Ⅱ：X和Y同源区段，Ⅲ：Y独有区段。现有一个灰身果蝇纯系品种，在对其中部分果蝇单独培养中发现几只黑身雌、雄果蝇。获取这些黑身果蝇与原品系中的灰身果蝇杂交，发现无论________，F₁均表现为灰身，再由F₁雌、雄果蝇相互交配产生的F₂中灰身与黑身分离比为3：1，但对F₁中各对杂交果蝇的后代（F₂）分别单独统计时发现两种情况，即：灰雌：灰雄：黑雄=2：1：1；黑雌：灰雌：灰雄=1：1：2，由此判断黑身是由位于________（填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）D的________性基因控制的。

（3）果蝇共有3对常染色体，编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。研究人员培育出果蝇甲品系，它的4种突变性状分别由一种显性突变基因控制，如图所示，并且突变基因纯合时胚胎致死（不考虑交叉互换）。

①果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配，子代果蝇的成活率为________。

②现有野生型各体色果蝇，已知体色基因可能位于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体上，若甲品系为杂合灰身，欲判断控制果蝇体色基因的位置，最好选择的交配方式是甲品系与________，若后代出现8种表现型（只考虑给出性状），则果蝇体色基因位于________号染色体上。

Answer

假说—演绎 正交和反交（黑身果蝇做父本或母本） Ⅱ 隐性 1/4 野生黑身杂交 Ⅳ

【解析】

果蝇繁殖快，子代多；具有多对易于区分的相对性状；染色体数目少，常作为遗传学模式生物。

（1）美国生物学家摩尔根用果蝇进行实验，通过假说—演绎法证明了基因位于染色体上。
（2）某研究者在一个灰身果蝇纯系中发现几只黑身雌、雄果蝇。
①让灰身果蝇与黑身果蝇杂交，发现无论正交和反交（黑身果蝇做父本或母本），F1果蝇均表现为灰身，再由F1雌、雄果蝇相互交配产生的F2果蝇中灰身与黑身分离比为3：1，由此判断黑身是常染色体上单基因隐性突变的结果。但对F1中各对杂交果蝇的后代（F2）分别单独统计时发现两种情况，即：灰雌：灰雄：黑雄=2：1：1；黑雌：灰雌：灰雄=1：1：2，由此判断黑身是由位于ⅡX和Y同源区段D的隐性基因控制的。

（3）果蝇共有3对常染色体，编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。灰身果蝇甲品系的4种突变性状分别由一种显性突变基因控制，如图所示，并且突变基因纯合时胚胎致死（不考虑交叉互换）。
①因为果蝇甲品系含有4种显性突变基因，且控制刚毛和平衡棒的基因位于一对同源染色体上，控制翅形和翅脉的基因位于另一对同源染色体上，都位于一对同源染色体上，故不能自由组合，且突变基因纯合时胚胎致死，甲品系内的雌雄交配的后代全部是杂合子（AaCcSsTt)，AaCc占1/2，SsTt占1/2，故存活个体即AaCcSsTt占1/2×1/2=1/4。

②设控制黑身的基因是d，控制灰身的基因是D，黑身果蝇的基因型为dd，灰身果蝇为杂合子，基因型是Dd。若甲品系为杂合灰身Dd，欲判断控制果蝇体色基因的位置，最好选择的交配方式是甲品系与野生黑身dd杂交，若只考虑刚毛和平衡翅，则该灰身果蝇的基因型为：DdSsTt，则该灰身果蝇可以产生4种配子，与黑身果蝇杂交的后代会出现四种表现型，则控制身体颜色的基因不位于Ⅲ号染色体；若只考虑翅脉和翅型，则该灰身果蝇的基因型为：DdAaCc，则该灰身果蝇可以产生4种配子，与黑身果蝇杂交的后代会出现四种表现型，则控制身体颜色的基因不位于Ⅱ号染色体；题目中后代出现8种表现型（只考虑给出性状）则果蝇体色基因只能位于Ⅳ号染色体上。