Question

果蝇的灰身与黑身为一对相对性状（相关基因用A、a表示），直毛与分叉毛为一对相对性状（相关基因用B和b表示）．现有两只亲代果蝇杂交，F₁的表型与比例如图所示．请回答下列问题：

（1）控制直毛与分叉毛的基因位于_______________________________染色体上，判断的主要依据是______

（2）亲代雌果蝇的基因型为_______________________，若只考虑果蝇的灰身、黑身这对相对性状，让F₁中灰身果蝇自由交配得到F₂，则F₂灰身果蝇中纯合子所占比例为________（用分数表示）。

（3）果蝇的灰体（E）对黑体（e）为显性（位于常染色体上），灰体纯合果蝇与黑体果蝇杂交，在后代个体中出一只黑体果蝇．出现该黑体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失．现有基因型为EE和ee的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因（注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各基因型配子活力相同）。

实验步骤：

①用该黑体果蝇与基因型为_______的果蝇杂交，获得F₁；

②F₁自由交配，观察、统计F₂表现型及比例．

结果预测：

Ⅰ．如果F₂表现型及比例为_______________，则为基因突变；

Ⅱ．如果F₂表现型及比例为_______________，则为染色体片段缺失．

Answer

X 杂交子代中，雄性个体中直毛∶分叉毛是1∶1，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛 AaXBXb 1/2 EE 灰体∶黑体=3∶1 灰体∶黑体=4∶1

【解析】

1、分析题图1可知，杂交子代中，雄性个体中灰身∶黑身=3∶1，雌性个体中，灰身∶黑身=3∶1，因此灰身与黑身的遗传与性别无关，是由常染色体上的基因控制的；

2、分析题图2可知，杂交子代中，雄性个体中直毛∶分叉毛是1∶1，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛，说明直毛和分叉毛的遗传与性别有关，是由X染色体上的基因控制的。

3、由于表现型均为灰身直毛的果蝇杂交，F1既有直毛也有分叉毛，既有灰身也有黑身，因此灰身对黑身是显性，直毛对分叉毛是显性，所以亲本基因型是AaXBXb和AaXBY。

（1）分析题图2可知，杂交子代中，雄性个体中直毛∶分叉毛=1∶1，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛，说明直毛和分叉毛的遗传与性别有关，是由X染色体上的基因控制的。

（2）杂交子代中，灰身∶黑身=3∶1，亲代基因型为Aa和Aa；杂交子代中，雄性个体中直毛∶分叉毛是1∶1，雌性个体中都是直毛，亲代基因型为XBY和XBXb，综上所述，亲代雌果蝇的基因型为AaXBXb；若只考虑果蝇的灰身、黑身这对相对性状，亲本基因型为Aa、Aa，F1中灰身果蝇的基因型为AA∶Aa=1∶2，F1中灰身果蝇产生的配子的基因型及比例是A∶a=2∶1，因此自由交配的F2的基因型及比例是AA=2/3×2/3=4/9，Aa=2/3×2/3×2=4/9，aa=1/3×1/3=1/9，因此F2中灰身果蝇的基因型是AA∶Aa=1∶1,灰身中纯合子的比例为1/2。

（3）如果该黑体果蝇是基因突变产生，则其基因是ee，如果是发生了染色体变异，则其E基因的染色体片段缺失，基因型记为e，所以可以选择该果蝇与EE的果蝇杂交获得F1，然后将F1代自由交配，观察、统计F2表现型及比例。

Ⅰ如果是基因突变，则F1代全为Ee，随机交配，F2中E_∶ee=3∶1，即灰体∶黑体=3∶1；

Ⅱ如果发生了染色体片段缺失，则F1有1/2Ee和1/2E，可以产生1/2E，1/4e和1/4O的配子。随机交配如下表：

2E

1e

1O

2E

4灰身

2灰身

2灰身

1e

2灰身

1黑身

1黑身

1O

2灰身

1黑身

致死

所以灰体和黑体的比例为4∶1。