Question

果蝇的红眼与白眼是一对相对性状（相关基因用R、r表示），灰身与黑身是另一对相对性状（相关基因用D、d表示，且在某一性别中存在致死现象）。现有表现型相同的雌果蝇与表现型相同的雄果蝇相互交配得到的F₁代，所得子代表现型及数量如下表所示。

	灰身红眼	灰身白眼	黑身红眼	黑身白眼
雌蝇（只）	328	0	164	0
雄蝇（只）	369	123	123	41

（1）由实验结果推测：眼色的遗传遵循________________定律；亲代雌果蝇的基因型及比例为________________。

（2）基因D突变成d后，基因座位________________（改变/不改变）；基因D表达时，RNA聚合酶与其________________相结合，解开其双螺旋结构，D基因的转录产物需要在________________加工后才能与核糖体结合。

（3）让F₁的雌雄个体自由交配得F₂，则F₂中共有________________种基因型；并且在F₂中灰身红眼的雌果蝇占________________。

（4）白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的杂交后代中偶然出现一只红眼三体雌性（X^RX^rY）个体（不考虑基因突变），请用遗传图解解释产生的原因__________（只需写出相关基因即可）。（注：果蝇中XXY为雌性，XO的为雄性）

Answer

分离 DdXRXR∶DdXRXr=1∶1 不改变 启动部位 细胞核 12 93/352

父本减数分裂异常，产生了XRY的精子与母本产生的Xr卵细胞受精，形成了XRXrY的红眼雌性果蝇

【解析】

根据表格分析：已知亲本表现型相同，后代两对性状都发生了性状分离，说明亲本都是双显性性状。单独考虑体色，雌果蝇灰身∶黑身=2∶1，雄果蝇灰身∶黑身=3∶1，说明灰身对黑身为显性性状，且相关基因在常染色体上，则亲本相关基因型为Dd、Dd，后代雌果蝇中DD纯合致死；单独考虑眼色，雌果蝇全部为红眼，雄果蝇出现了红眼和白眼，表现为与性别相关联，说明红眼对白眼为显性性状，相关基因位于X染色体上，又因为子代雄果蝇红眼∶白眼=3∶1，说明亲本雌果蝇有比例相等的两种基因型XRXR、XRXr。综上所述，关于两对性状，亲本的雌果蝇基因型为DdXRXR、DdXRXr，雄果蝇基因型为DdXRY。

（1）根据以上分析可知，控制眼色的等位基因R、r位于X染色体上，遵循基因的分离定律；亲本中雌果蝇的基因型及其比例为DdXRXR∶DdXRXr=1∶1。

（2）基因D和d为等位基因，应该位于同源染色体的同一位置上，因此基因D突变成d后，基因座位不改变；基因D转录时，RNA聚合酶与其启动部位相结合，解开其双螺旋结构，由于真核生物的基因结构中存在不编码氨基酸的内含子，所以D基因的转录产物需要在细胞核加工后才能进入细胞质与核糖体结合。

（3）根据以上分析可知，亲本的雌果蝇基因型为DdXRXR、DdXRXr，雄果蝇基因型为DdXRY，由于DD只在雌果蝇中纯合致死，所以得到的子一代关于体色的基因型雄性中为DD、Dd、dd，雌性中为Dd、dd，关于眼色的基因型为XRXR、XRXr、XRY、XrY，子一代再自由交配产生的子二代基因型雌性有2×3=6种，雄性有3×2=6种，共12种，致死的基因型为DDXRXR、DDXRXr、DDXrXr，由于子一代雄性关于体色的基因型为1/4DD、1/2Dd、1/2dd，D%=1/2，d=1/2，关于眼色的基因型及概率为3/4XRY、1/4XrY，则XR%=1/2×3/4＝3/8，Xr%=1/8，Y%=1/2，雌果蝇中关于体色的基因型为2/3Dd、1/3dd，D%=1/3，d%=2/3，关于眼色的基因型及概率为3/4XRXR、1/4XRXr，则XR%=3/4+1/2×1/4＝7/8，Xr%=1/8，由于DDXRXR、DDXRXr、DDXrXr致死，在F2中灰身红眼（DdXRXR、DdXRXr）的雌果蝇占的比例为[（2/3×1/2+1/3×1/2）×（7/8×3/8+1/8×3/8+7/8×1/8）]÷（1-1/3×1/2×1/2）=93/352。

（4）白眼雌果蝇的基因型为XrXr，红眼雄果蝇的基因型为XRY，而后代的三体雌性基因型为XRXrY，说明该三体的出现是因为父本提供了XRY的精子，与正常基因型Xr的卵细胞结合产生的，如图：