Question

野生型(均为纯合体)果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛，部分突变型果蝇性状及其基因如下表所示。某小组用果蝇进行杂交实验，探究性状的遗传规律。回答下列问题：

突变类型	表现型	基因型	基因所在染色体
甲	黑体	ee	Ⅲ
乙	残翅	vv	Ⅱ
丙	焦刚毛	aa	？

（1）选用甲果蝇与乙果蝇(甲、乙果蝇除表格所列外，其余基因和野生型相同)杂交，得到F1，再让F1雌雄交配得到F2，预期F2的表现型及比例为___________， 说明两对基因遵循___________定律。

（2）一只表现型为焦刚毛、黑体的雄蝇，与一只野生型雌蝇杂交后，子一代雌雄交配得到的子二代的表现型及其数量如下表：

F2	直刚毛灰体	直刚毛黑体	焦刚毛黑体	焦刚毛黑体
雌性	61	19	0	0
雄性	32	11	27	10

则焦刚毛基因位于_________染色体上，该雄性亲本的基因型是______________。

（3）若第(2)问杂交实验结果中F2出现了一只XXY的直刚毛雌果蝇(不考虑基因突变)，这只果蝇的染色体数目是_________。推测该果蝇出现的原因为：F1中的____________果蝇(填“雌”、“雄”或“雌或雄”)在减数分裂形成配子过程中出现异常，_________(填“能”或“不能”)通过显微镜观察来判断该果蝇的基因型。

Answer

灰体长翅：灰体残翅：黑体长翅：黑体残翅=9:3:3:1 基因自由组合定律 X eeXaY 9 雌或雄 不能

【解析】

题意分析，“野生型（均为纯合体）果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛”、“甲、乙果蝇除表格所列外，其余基因和野生型相同，根据表中所示的表现型、基因型与染色体的位置关系，可以确定控制灰体和黑体的基因与控制长翅和残翅的基因的遗传符合基因的自由组合定律，且甲、乙果蝇杂交可用于验证基因的自由组合定律。

（1）根据题意可知，灰体、长翅、直刚毛均为显性性状，甲、乙均为纯合子，甲的基因型为eeVVAA，乙的基因型为EEvvAA。因基因E（e）和V（v）分别位于Ⅲ和Ⅱ染色体上，所以它们的遗传遵循自由组合定律。选用甲果蝇与乙果蝇杂交，F1的基因型为EeVvAA，F1雌雄交配得到F2，F2的表现型及比例为灰体长翅（E_V_AA）∶灰体残翅（E_vvAA）∶黑体长翅（eeV_AA）∶黑体残翅（eevvAA）=9∶3∶3∶1。

（2）表中数据显示：F2雌性均为直刚毛，F2雄性中的直刚毛：焦刚毛=（32+11）：（27+10）≈1：1，说明控制焦刚毛的基因位于X染色体上，F1雌雄果蝇的基因型依次为XAXa、XAY，进而推知野生型雌性亲本的基因型为XAXA，焦刚毛雄性亲本的基因型是XaY。又知，在F2雌雄果蝇中，灰体与黑体的比值均约为3：1，说明灰体对黑体为显性，F1雌雄果蝇的基因型均为Ee，进而推知野生型雌性亲本的基因型为EE，黑体雄性亲本的基因型是ee。综上分析，该雄性亲本的基因型是eeXaY。

（3）第（2）问杂交实验结果F2中出现的一只XXY的直刚毛雌果蝇（不考虑基因突变），该果蝇较正常果蝇多了1条X染色体，且为XAXAY或XAXaY，正常果蝇体细胞中的染色体数目为8条，因此这只果蝇的染色体数目是9条。由（2）的分析可知，F1雌雄果蝇的基因型分别为EeXAXa、EeXAY，因此F2中该XXY的直刚毛雌果蝇的出现，可能是F1中的雌果蝇在减数分裂过程中产生的XAXA（减数第二次分裂异常导致）或XAXa（减数第一次分裂异常导致）异常卵细胞与Y精子受精形成的受精卵发育而来，也可能是F1中的雄果蝇在减数分裂过程中产生的XAY异常精子与XA或Xa卵细胞受精形成的受精卵发育而来，即F1中的雌或雄果蝇在减数分裂形成配子过程中出现异常。基因在光学显微镜下观察不到，所以不能通过显微镜观察来判断该果蝇的基因型。