Question

果蝇是遗传学实验常用模式生物，由于其具有易饲养、繁殖快、后代数量多等特点，果蝇已成为现代常用的遗传学研究材料。下列图 1 为雄果蝇染色体组成，图 2 为X、Y 染色体各区段示意图。已知果蝇Ⅲ号染色体上的裂翅(D)对正常翅(d)为显性，且裂翅基因纯合致死。假定每对亲本产生的子代总数相等且足够多，请回答下列问题：

（1）一对裂翅果蝇交配产生的子代数目是一对正常翅果蝇交配产生子代数目的_________；将多只裂翅 和正常翅果蝇放入饲养瓶中，随机交配多代，子代裂翅比例将会_____(填升高、降低或不变)。

（2）为保存该致死基因，摩尔根的学生想出了一个巧妙的方法，用另一致死基因来“平衡”。具体平衡方案如下：已知黏胶眼基因(G)和正常眼基因(g)是位于Ⅲ号染色体上的另一对等位基因，且黏胶眼基因纯合致死。现有①裂翅正常眼 ②正常翅正常眼 ③正常翅黏胶眼 三种果蝇品系，应选择品系_____(填序号) 交配，从 F1 中选出表现型为裂翅黏胶眼的果蝇并相互交配，在 F2 中裂翅果蝇的比例为 100%。

（3）果蝇的腿部有斑纹对无斑纹是显性，这对性状由 X 染色体上的一对等位基因控制，现有腿部有斑纹和腿部无斑纹的纯合雌雄果蝇若干只，某研究团队欲通过一次杂交实验确定这对基因位于上图 2 中 1 区段还是 2 区段，请写岀最简便的杂交方案及其预期结果。

杂交方案：让_____杂交，观察子代雄性果蝇腿部有无斑纹。 预期结果：

①若_____，则这对基因位于 1 区段；

②若_____，则这对基因位于 2 区段。

Answer

3/4（或 75%） 降低 ①③ 腿部无斑纹的雌果蝇与腿部有斑纹的雄果蝇 子代雄果蝇均为腿部有斑纹 子代 雄果蝇均为腿部无斑纹

【解析】

果蝇的X和Y染色体是一对同源染色体，1区域是X、Y同源区段，2区域是X非同源区段，3区域是Y染色体非同源区段。

（1）一对裂翅果蝇（Dd）交配产生的子代中有1/4DD致死，因此产生的子代数目是一对正常翅（dd）果蝇交配产生子代数目的3/4；将多只裂翅（Dd）和正常翅（dd）果蝇放入饲养瓶中，随机交配多代，由于DD致死，导致子代D的基因频率下降，因此子代裂翅比例将会降低。
（2）为保存该致死基因，摩尔根的学生想出了一个巧妙的方法：用另一致死基因来“平衡"。黏胶眼基因（G）和正常眼基因（g）是位于Ⅲ号染色体上的另一对等位基因，黏胶眼纯合致死。现有①裂翅正常眼（Ddgg），③正常翅黏胶眼（ddGg），②正常翅正常眼（dd gg）三种果蝇品系，应选择品系①③交配，即Ddgg×ddGg，子代为DdGg、Ddgg、ddGg、ddgg，在F1中选出表现型为裂翅黏胶眼（DdGg）的果蝇并相互交配，F2为DDgg（致死）、DdGg、ddGG（致死），其中裂翅果蝇的比例为100%。
（3）果蝇的腿部有斑纹对无斑纹是显性，由性染色体上的一对等位基因控制，假设是H、h，现有纯合雌雄果蝇若干，欲通过杂交实验确定该对基因位于1区段还是2区段，让腿部无斑纹的雌果蝇与腿部有斑纹的雄果蝇杂交，观察子代雌雄（或雄）果蝇腿部有无斑纹，若该对基因位于1区段，即为XhXh×XHYH，子代雌雄（或雄）果蝇均为腿部有斑纹；若该对基因位于2区段，即为XhXh×XHY，子代雌果蝇均为腿部有斑纹，雄果蝇均为腿部无斑纹（或子代雄果蝇均为腿部无斑纹）。