Question

果蝇是XY型性别决定的生物，但果蝇X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，其存在着同源区段和非同源区段，如下图所示。依照下图，我们将果蝇的伴性遗传分为伴X遗传（基因仅位于Ⅰ上）、伴Y遗传（基因仅位于Ⅲ上）和性染色体同源区段遗传（基因位于Ⅱ上）。研究人员从世代连续培养的野生型直刚毛果蝇种群中分离出雌、雄各一只焦刚毛突变体，并进行了下表所示实验，请分析回答下列问题：

	P	F1	F2
实验一	焦刚毛雌果蝇×野生型雄果蝇	均为直刚毛	直刚毛：焦刚毛=3：1
实验二	焦刚毛雄果蝇×野生型雌果蝇	均为直刚毛	直刚毛：焦刚毛=3：1

（1）摩尔根用果蝇作实验材料证明了基因在染色体上，所研究的果蝇红、白眼色遗传方式属于__________________，实验所运用的科学研究方法是__________________。Ⅲ区段基因的遗传特点是____________________________________。

（2）根据上表实验结果可推测控制果蝇刚毛的基因可能位于__________________，请写出如何通过对实验一、二中的F₂做进一步的性状分析与判断，并写出判断结果____________________________________。

（3）研究人员为继续研究遗传规律，现有一只黑身白眼雄果蝇（rrX^eY），选择某雌果蝇与其进行杂交，若F₁的实验结果能够验证自由组合定律，则亲本产生雌配子的基因型及比例是__________________，F₁应该出现___________种基因型，其中雄果蝇中黑身白眼出现的概率为______________。若利用眼色这对相对性状通过一次杂交实验来验证伴性遗传，可从F₁中选择基因型为_______________的个体进行杂交。

Answer

伴X遗传 假说—演绎法 没有显隐性之分，只在雄性中出现 性染色体同源区段或位于常染色体上 观察统计F2中焦刚毛的性别比例。若实验一中焦刚毛全部为雌性、实验二中焦刚毛全部为雄性，则基因位于性染色体同源区段；若实验一、实验二中焦刚毛中雌雄比例为1：1，则基因位于常染色体上 RXE：RXe：rXE：rXe=1：1：1：1 8 1/4 XEY×XeXe(或XEXe)

【解析】

基因在染色的位置有以下可能：位于常染色体；位于X染色体的非同源区段；位于XY的同源区段；位于Y染色体的非同源区段，可假设控制刚毛性状的基因为B、b。

（1）摩尔根所研究的果蝇红、白眼色的基因位于X染色体的非同源区段，其遗传方式属于伴X遗传，实验所运用的科学研究方法是假说—演绎法。Ⅲ区段是Y染色体的非同源区段，其上基因的遗传特点是没有显隐性之分，只在雄性中出现。

（2）实验一和实验二为正反交实验，子一代均为直刚毛，说明直刚毛为显性性状，正反交的子二代实验结果相同，说明基因不在X染色体的非同源区段和Y染色体的非同源区段，可推测控制果蝇刚毛的基因可能位于性染色体同源区段或位于常染色体上，若要进一步判断基因是在常染色体上还是在性的同源区段上，需要观察统计F2中焦刚毛的性别比例。若基因位于常染色体上，则亲本正反交的子一代均为Bb，实验一、实验二中子二代焦刚毛中雌雄比例为1∶1；若基因位于性染色体同源区段，则实验一中亲本基因型为XbXb×XBYB，子一代基因型为XBXb、XbYB，子二代中焦刚毛全部为雌性，实验二中亲本基因型为XBXB×XbYb，子一代基因型为XBXb、XBYb，子二代中焦刚毛全部为雄性。

（3）研究人员为继续研究遗传规律，现有一只黑身白眼雄果蝇（rrXeY），选择某雌果蝇与其进行杂交，若F1的实验结果能够验证自由组合定律，则雌性亲本基因型应为RrXEXe，应产生四种数量相等的雌配子，即RXE∶RXe∶rXE∶rXe=1∶1∶1∶1，雌雄配子随机结合后，F1应该出现2×4=8种基因型，其中雄果蝇中黑身白眼（rrXeY）出现的概率为1/2×1/2=1/4。若利用眼色这对相对性状通过一次杂交实验来验证伴性遗传，可从F1中选择基因型为XEY×XeXe（XEXe）的个体进行杂交。