Question

性染色体上的基因的遗传总是与性别相关联，称为伴性遗传；常染色体的基因受到性激素的影响，在不同性别中表达不同，称为从性遗传。分析回答下列问题：

(l)果蝇的性别决定方式为XY型，X、Y染色体既有同源区段（基因同时存在于X、Y染色体上），也有非同源区段（基因只存在于X或Y染色体上）。果蝇的刚毛(A)对截毛(a)为显性。若实验室有纯合的刚毛与截毛雌雄果蝇(X^AY、X^aY均视为纯合)，请设计一次杂交实验，判断A、a这对基因是位于X染色体的非同源区段还是位于X、Y染色体的同源区段，写出实验思路，预期结果及结论。_____________。

(2)鹌鹑的性别决定方式为ZW型，其羽毛颜色栗色(B)对白色(b)为显性。一只白羽雄鹌鹑与一只纯合栗羽雌鹌鹑交配，产生的F1中雄性全为栗羽，雌性全为白羽。有人认为这是伴性遗传，B、b基因位于Z染色体上；也有人认为是从性遗传，基因型为Bb的个体雄性表现为栗羽，雌性表现为白羽。请利用F1设计最简便的杂交实验予以证明，写出实验思路、预期结果及结论。_____________。

Answer

用纯合的截毛雌果蝇与刚毛雄果蝇杂交，观察并统计F1的表现型及比例。如果子代雌雄果蝇都是刚毛，则A、a这对基因位于X、Y染色体的同源区段；如果子代雌果蝇都是刚毛，雄果蝇都是截毛，则A、a这对基因位于X染色体的非同源区段。 用F1的雌雄鹌鹑相互交配，观察并统计F2的表现型及比例。若子代（无论雌雄）都表现为栗羽︰白羽=1︰1，则证明B、b基因位于Z染色体上；若子代雄鹌鹑表现为栗羽︰白羽=3︰1，雌鹌鹑表现为栗羽︰白羽=1︰3（或“子代表现为栗羽雄鹌鹑︰白羽雄鹌鹑︰栗羽雌鹌鹑︰白羽雌鹌鹑=3︰1︰1︰3”），则证明B、b基因位于常染色体上。

【解析】

在已知性状的显隐性的情况下，通过一次杂交实验判断控制相对性状的一对等位基因是位于X染色体的非同源区段还是位于X、Y染色体的同源区段上，可选择纯合隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交，从两种情况入手分别加以讨论，推知子代的表现型，并对(1)题进行解答。以亲本、F1的表现型为切入点，按照伴性遗传和从性遗传两种情况，分别推知亲本、F1的基因型以及F1的雌雄个体交配所得F2的基因型和表现型，在此基础上，结合题意对(2)题作答。

（1）果蝇的刚毛(A)对截毛(a)为显性。设计一次杂交实验判断A、a这对基因是位于X染色体的非同源区段还是位于X、Y染色体的同源区段上，其实验思路是用纯合的截毛雌果蝇与刚毛雄果蝇杂交，观察并统计F1的表现型及比例。如果A、a这对基因位于X、Y染色体的同源区段上，则亲本纯合的截毛雌果蝇的基因型为XaXa，刚毛雄果蝇的基因型为XAYA，二者杂交所得子代的基因型为XAXa、XaYA，子代雌雄果蝇都是刚毛；如果A、a这对基因位于X染色体的非同源区段上，则亲本纯合的截毛雌果蝇的基因型为XaXa，刚毛雄果蝇的基因型为XAY，二者杂交所得子代的基因型为XAXa、XaY，子代雌果蝇都是刚毛，雄果蝇都是截毛。

（2）一只白羽雄鹌鹑与一只纯合栗羽雌鹌鹑交配，产生的F1中雄性全为栗羽，雌性全为白羽，据此推知：①若为伴性遗传且B、b基因位于Z染色体上，则亲本白羽雄鹌鹑与纯合栗羽雌鹌鹑的基因型分别为ZbZb、ZBW，F1的基因型为ZBZb、ZbW；F1的雌雄个体相互交配，所得F2的基因型及其比例为ZBZb∶ZbZb∶ZBW∶ZbW＝1∶1∶1∶1，无论雌雄都表现为栗羽∶白羽＝1∶1。②若为从性遗传，则亲本白羽雄鹌鹑与纯合栗羽雌鹌鹑的基因型分别为bb、BB，F1的基因型均为Bb；F1的雌雄个体相互交配，所得F2的基因型及其比例为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1；因基因型为Bb的个体雄性表现为栗羽，雌性表现为白羽，所以F2的雄鹌鹑表现为栗羽∶白羽＝3∶1，雌鹌鹑表现为栗羽∶白羽＝1∶3。综上分析∶利用F1设计最简便的杂交实验予以证明是伴性遗传、还是从性遗传，其实验思路为：用F1的雌雄鹌鹑相互交配，观察并统计F2的表现型及比例。若子代（无论雌雄）都表现为栗羽∶白羽＝1∶1，则证明B、b基因位于Z染色体上；若子代雄鹌鹑表现为栗羽∶白羽＝3∶1，雌鹌鹑表现为栗羽∶白羽＝1∶3（或“子代表现为栗羽雄鹌鹑∶白羽雄鹌鹑∶栗羽雌鹌鹑∶白羽雌鹌鹑=3∶1∶1∶3”），则证明B、b基因位于常染色体上。