Question

某种昆虫的有眼与无眼、斑翅与正常翅、直刚毛与焦刚毛分别由基因 A（a）、B（b）、D（d）控制。某小组用一只无眼正常翅直刚毛雌性个体与一只有眼正常翅直刚毛雄性个体杂交，杂交子代的表现型及比例如图所示。假定不发生染色体变异和基因突变，据图回答下列问题：

（1）根据杂交结果判断，显性性状有_____。__________（填“能”或 “不能”）确定 A（a）、B（b）这两对基因的遗传是否遵循自由组合定律。若基因 A、a 只位于 X 染色体上，F₁代中雄性个体出现 4 种表现型的原因是______________（只考虑 A（a）、D（d）两对基因的遗传情况）。

（2）若三对基因位于三对同源染色体上，则母本的基因型为__________。选择 F₁ 代中有眼直刚毛正常翅雌雄个体随机交配后，若 F₂ 中有____________种表现型，则说明无眼性状为隐性，其中无眼焦刚毛斑翅所占比例为__________。

（3）若显性基因 A 控制有眼性状，基因 A 的外显率为 75%，即具有 A 基因的个体只有 75%是有眼，其余 25%的个体为无眼。现将一对昆虫杂交，F₁ 有眼：无眼=9：7，F₁自由交配获得的 F₂中有眼和无眼的比例为__________。

Answer

直刚毛、正常翅 不能 减数分裂时同源染色体上的非姐妹染色单体片段交换导致基因重组 AaBbXDXd 或aaBbXDXd 12 1/288 9：7

【解析】

1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；位于性染色体的基因控制的生物性状的遗传总是与性别相关联，叫伴性遗传，伴性遗传也遵循分离定律，是分离定律的特殊形式。

2、由柱形图可知，无眼雌果蝇与有眼雄果蝇杂交，子一代无眼∶有眼=1∶1，且雌雄个体的比例相同，因此不能判断显隐性关系及基因的位置；正常翅直刚毛雌性个体与一只正常翅直刚毛雄性个体杂交，子代雌果蝇都是直刚毛，雄果蝇直刚毛：焦刚毛=1：1，说明控制直刚毛和焦刚毛的基因位于X染色体上，亲本直刚毛雌果蝇的基因型是XDXd、直刚毛雄果蝇的基因型是XDY；正常翅与斑翅在雌果蝇和雄果蝇中都是3：1，说明正常翅与斑翅基因位于常染色体上，亲本基因型是Bb、Bb。

（1）由柱形图可知，子代直刚毛：焦刚毛=3：1、正常翅：斑翅=3：1，因此直刚毛对焦刚毛是显性性状、正常翅对斑翅是显性性状；由于后代没有有眼与无眼、斑翅与正常翅两对相对性状的综合考虑的比例，因此不能判断2对等位基因是否遵循自由组合定律；若基因A、a只位于X染色体上，亲本雌果蝇的基因型是XAXa、XaY，亲本雌果蝇表现无眼，因此无眼是显性性状；由分析可知，对于直刚毛和焦刚毛这一相对性状来说，亲本雌果蝇的基因型是XDXd、直刚毛雄果蝇的基因型是XDY，A（a）与D（d）是连锁关系，如果后代雄果蝇出现4种表现型，可能的原因是雌果蝇在减数分裂形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，产生四种雌配子。

（2）由于三对等位基因位于3对同源染色体上，由分析可知，D/（d）位于X染色体上，因此A（a）位于常染色体上，因此母本的基因型是AaBbXDXd 或aaBbXDXd；如果无眼是隐性性状，亲本无眼正常翅直刚毛雌性个体的基因型是aaBbXDXd，有眼正常翅直刚毛正常翅的基因型是AaBbXDY，F1代中有眼直刚毛正常翅雌雄个体的基因型分别是AaB_XDX-、AaB_XDY， F1代中有眼直刚毛正常翅雌雄个体随机交配，性染色体上的雌都是显性性状，雄性既有显性性状也有隐性性状，考虑性别是3种，所以考虑3对相对性状，表现型的种类是2×2×3=12种；自由交配分解成3个分离定律Aa×Aa→A_：aa=3：1、bb=2/3Bb×2/3Bb×1/4=1/9，XdY=1/2 （XDXd）×1/4=1/8，因此无眼焦刚毛斑翅aabbXdY所占比例为=1/4×1/9×1/8=1/288。

（3）一对昆虫杂交，如果这一对昆虫的基因型是Aa、Aa，子一代的基因型及比例是A_：aa=3：1，由于A_75%外显，即A_表现为显性性状是3/4×3/4=9/16，隐性性状是7/16，性状分离比是9：7，与题意相符，因此亲本基因型Aa、Aa；子一代基因型是AA：Aa：aa=1：2：1。子一代产生配子是A：a=1：1，自由交配子二代A_：aa=3：1，同理由于A的外显率是75%，子二代的有眼：无眼=（3/4×75%）：（3/4×25%+1/4）=9：7。