Question

在野生型果蝇品系中，出现了由单基因突变形成的纯合黑檀体、猩红眼和长翅等变异类型（除突变性状外，其他性状均为野生型）。现将这三种突变类型进行了以下杂交实验。回答下列相关问题：

组合	亲代类型	F1	F2
组合一	黑檀体（♀）×猩红眼（♂）	野生型（♂）232、野生型（♀）229
组合二	猩红眼（♀）×黑檀体（♂）	猩红眼（♂）228、野生型（♀）234
组合三	黑檀体×长翅	长翅	长翅1339、野生型154、黑檀体长翅151、黑檀体1195

（1）较野生型而言，黑檀体为______（填“显”或“隐”）性性状，理由是_________________。

（2）根据实验结果，可推测猩红眼基因位于_____________（填“常”或“X”）染色体上。请从表格中选择合适类型设计实验证明该推断，并写出相应结果：_______________________________________。

（3）控制体色和眼色这两对相对性状的基因间所遵循的遗传规律是___________________________，该规律的实质是___________________________。

（4）组合三的F₂中出现上述比例的原因是_____________。

Answer

隐 黑檀体与野生型杂交，子代均为野生型（合理即可） X 选取组合一/二F1中野生型（♀）与组合二黑檀体（♂）进行杂交，雌性均为野生型，雄性一半为野生型、一半为猩红眼（选取组合一/二中F1中野生型（♀）与组合一中F1中野生型（♂）进行杂交，子代雌性均为野生型，雄性一半为野生型、一半为猩红眼） 基因的自由组合定律 在形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合（合理即可） 控制体色和翅型的基因位于同一对染色体，减数分裂时，非姐妹染色单体发生交叉互换导致非等位基因重新组合（答全得分，合理即可）

【解析】

在野生型果蝇品系中，出现了由单基因突变形成的纯合黑檀体、猩红眼和长翅等变异类型，单看黑檀体和野生型这对相对性状，根据组合一，黑檀体与野生型杂交后代都是野生型，可以得出黑檀体为隐性性状。

（1）根据组合一，黑檀体与野生型杂交后代不论雌雄都是野生型，可以得出黑檀体为隐性性状，且位于常染色体上。

（2）组合一是雌性黑檀体与雄性猩红眼杂交，组合二是雌性猩红眼与雄性黑檀体杂交，这组正反交代表现型不同，推测猩红眼基因位于X染色体上，并且是隐性遗传。要想设计证明该推断，可以选取组合一或组合二中F1代中雌性野生型和组合二雄性黑檀体进行杂交，如果猩红眼基因位于X染色体上（假设用B/b表示），因为黑檀体为隐性性状，且该基因位于常染色体上（假设用A/a表示）。组合一F1代均为野生型，所以组合一的亲本基因型为aaXBXB、AAXbY。组合二F1代为猩红眼和野生型，且数量接近，所以组合二亲本的基因型为AAXbXb、aaXBY。所以组合一和组合二F1代中雌性野生型的基因型都为AaXBXb。选取组合一或组合二中F1代中雌性野生型AaXBXb和组合二雄性黑檀体aaXBY进行杂交，如果只观察猩红眼这对性状的话，后代雌性均为野生型，雄性一半为野生型、一半为猩红眼。或者选取组合一或组合二中F1代中雌性野生型AaXBXb和组合一F1中雄性野生型AaXBY进行杂交，如果只观察猩红眼这对性状的话，子代雌性均为野生型，雄性一半为野生型、一半为猩红眼。

（3）根据以上解析和表格信息，控制体色和眼色这两对相对性状的基因分别位于不同的染色体上，因此这两对基因遵循基因的自由组合定律，该规律的实质是在形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

（4）分析组合三，假设黑檀体所对应相对性状基因用A/a表示，长翅所对应相对性状基因用C/c表示，F1的基因型为AaCc，F2代中长翅与黑檀体的数量接近，野生型与黑檀体长翅的数量接近，且出现了4种表现型。出现这种现象的原因可能是控制体色和翅型的基因位于同一对染色体上，A基因与C基因位于一条染色体上，a与c基因位于一条染色体上，减数分裂时，非姐妹染色单体发生交叉互换导致非等位基因重新组合。