Question

家蚕的性别决定方式是ZW型，其体色中黄色（Y）对灰色（y）为显性，黑斑（H）对赤斑（h）为显性，这两对性状均可在幼虫时期观察到。现有两条黄色黑斑的家蚕杂交，所得F₁中雄性个体的表现型及比例为黄色黑斑：灰色黑斑=3：1；F₁中雌性个体的表现型及比例为黄色黑斑：灰色黑斑：黄色赤斑：灰色赤斑=3：1：3：1。请回答下列问题：

（1）基因Y、H分别位于________染色体上，亲本雄家蚕的基因型是_______。

（2）F₁雄性个体中，纯合子的比例是_____________。若从F₁中选取灰色黑斑雄蚕和灰色雌蚕，并让二者杂交，则子代的表现型及比例是_________________________。

（3）在桑蚕生产中发现，雄蚕产丝多、质量好，为了在幼虫时期能及时鉴别雌雄，以便淘汰雌蚕，保留雄蚕，请简要叙述杂交实验的思路：___________________________________。

Answer

常染色体、Z YyZHZh 1/4 灰色黑斑：灰色赤斑=13：3（或灰色黑斑雄蚕：灰色赤斑雄蚕：灰色黑斑雌蚕：灰色赤斑雌蚕=7：1：6：2） 利用赤斑雄蚕和黑斑雌蚕为亲本进行交配，筛选子代中黑斑蚕，即为雄性（ZHZh）

【解析】

题意分析，由于两条黄色黑斑的家蚕杂交，杂交后代的雌雄家蚕均有黄色和灰色两种表现型，且黄色：灰色均为3：1，说明控制家蚕体色的基因Y、y位于常染色体上；由于两条黄色黑斑的家蚕杂交，雄性家蚕中无赤斑个体，说明控制家蚕斑纹的性状与性别有关，其等位基因H、h位于Z染色体上。则两条黄色黑斑家蚕的基因型为YyZHZh、YyZHW 。

（1）由分析可知，控制家蚕体色的基因Y、y位于常染色体上；由于两条黄色黑斑的家蚕杂交，雄性家蚕中无赤斑个体，说明控制家蚕斑纹的性状与性别有关，其等位基因H、h位于Z染色体上。由于两条黄色黑斑的家蚕杂交，后代雌雄家蚕中黄色：灰色=3：1，说明对于家蚕体色来说，其基因型均为Yy；由于两条黄色黑斑的家蚕杂交，雄性全为黑斑，雌性中黑斑：赤斑=1：1，说明对于家蚕斑纹来说，其亲本的基因型分别为ZHW、ZHZh。故亲本雌雄家蚕的基因型分别是YyZHW、YyZHZh。
（2）由（1）的分析可知，亲本家蚕的基因型分别为YyZHW、YyZHZh，二者杂交后代的雄蚕的基因型及比例为YYZHZH：YyZHZH：YYZHZh：YyZHZh：yyZHZH：yyZHZh=1：2：1：2：1：1，因此F1雄性个体中，纯合子的比例是（1+1）÷（1+2+1+2+1+1）=1/4。F1中灰色黑斑雄蚕的基因型及比例为1/2yyZHZh、1/2yyZHZH，灰色雌蚕的基因型及比例为1/2yyZHW、1/2yyZhW，其中灰色黑斑雄蚕产生的雄配子的基因型及比例为3/4yZH、1/4yZh，灰色雌蚕产生的雌配子的基因型及比例为1/4yZH、1/4yZh、1/2yW，雌雄配子结合产生的后代的基因型及所占比例为3/16ZHZH（灰色黑斑）3/16yyZHZh（灰色黑斑）、6/16yyZHW（灰色黑斑）、1/16yyZHZh（灰色黑斑）、1/16yyZhZh（灰色赤斑）、2/16yyZhW（灰色赤斑）。因此从F1中选取灰色黑斑雄蚕和灰色雌蚕，并让二者杂交，则子代的表现型及比例是灰色黑斑：灰色赤斑=13：3（或灰色黑斑雄蚕：灰色赤斑雄蚕：灰色黑斑雌蚕：灰色赤斑雌蚕=7：1：6：2。
（3）在桑蚕生产中发现，雄蚕产丝多、质量好，而上述性状在幼虫时期就能及时被发现，因此需要用伴性遗传的特点来解决，通常选择隐性的雄性个体与显性的雌性个体进行杂交，这里应该选择的是赤斑雄家蚕与黑斑雌家蚕进行杂交，从而获得雌、雄个体表现不同性状的后代，进而能够鉴别雌雄，以便淘汰雌蚕，保留雄蚕，具体做法是利用赤斑雄蚕和黑斑雌蚕为亲本进行交配，筛选子代中黑斑蚕，即为雄性（ZHZh）。