Question

11．果蠅是昆蟲綱雙翅目的一種小型蠅類，是遺傳學(xué)研究的良好實(shí)驗材料．
I．果蠅的某一相對性狀由等位基因（N，n）控制，其中的一個基因（N或n）在純合時能使合子致
死（注：NN、n n、XⁿXⁿ、X^NY、XⁿY等均視為純合子）．有人用一對果蠅雜交，得到F₁代果蠅共185只，其中雄蠅62只．
（1）推測該致死基因位于X染色體上．
（2）若讓F₁代果蠅隨機(jī)交配，理論上F₂代成活個體構(gòu)成的種群中基因N的頻率為$\frac{10}{11}$或$\frac{1}{11}$（用分?jǐn)?shù)表示）．
II．圖1表示對雌果蠅眼形的遺傳研究結(jié)果．

（3）由圖分析，果蠅眼形由正常眼轉(zhuǎn)變?yōu)榘魻钛凼且驗閄染色體上的16A區(qū)段重復(fù)，該變異屬于染色體（結(jié)構(gòu)）變異．
（4）研究人員構(gòu)建了一個棒眼雌果蠅品系X^sBX^b，其細(xì)胞中的一條X染色體上攜帶隱性致死基因s，且該基因與棒眼基因B始終連在一起，如圖2所示．
s在純合（X^sBX^sB、X^sBY）時能使胚胎致死．請依據(jù)所給信息回答下列問題．
①若棒眼雌果蠅（X^sBX^b）與野生正常眼雄果蠅（X^bY）雜交，子代果蠅的表現(xiàn)型有3種，分別是正常眼雌果蠅、正常眼雄果蠅和棒眼雌，其中雌果蠅占$\frac{2}{3}$．
②將野生正常眼雄果蠅用X射線處理后，性狀沒有發(fā)生改變，但可能在其細(xì)胞中，發(fā)生了新的隱性致死突變（該致死基因也在純合時使胚胎致死，并與正常眼基因b始終連在一起）．為檢驗其X染色體上是否發(fā)生新的隱性致死突變，用棒眼雌果蠅（X^sBX^b）與之雜交，得到的F₁代有3種表現(xiàn)型，從中選取棒眼雌果蠅和正常眼雄果蠅進(jìn)行雜交，得到F₂代．
若經(jīng)X射線處理后的野生正常眼雄果蠅細(xì)胞中產(chǎn)生了隱性致死突變，則F₂代中雄果蠅應(yīng)占0；若經(jīng)X射線處理后的野生正常眼雄果蠅細(xì)胞中，未發(fā)生新的隱性致死突變，則F₂代中雄果蠅應(yīng)占$\frac{1}{3}$．

Answer 1

分析 Ⅰ由題意知，果蠅的某一相對性狀由等位基因（N，n）控制，且存在純合致死現(xiàn)象，如果基因位于常染色體上，則由于純合致死在雌雄個體間的效應(yīng)相同，如果基因位于X染色體上，則純合致死在雌雄個體間的效應(yīng)不相同；用一對果蠅雜交，得到F₁代果蠅共185只，其中雄蠅62只，說明該基因位于X染色體上；由于通過題干信息不能判斷顯性純合致死還是隱性純合致死，解答（2）應(yīng)該分情況進(jìn)行計算，計算過程中應(yīng)先判斷出親本基因型，根據(jù)親本基因型寫出子一代的基因型，并寫出子一代雌雄個體產(chǎn)生的配子的基因型及比例，用雌雄配子結(jié)合法寫出子二代的基因型，找出致死個體，然后根據(jù)存活個體的基因型及比例關(guān)系計算子二代的N的基因頻率．
Ⅱ分析題圖1可知，果蠅眼型變異是由于X染色體上的16A區(qū)段重復(fù)，該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異．根據(jù)雌性個體的基因型可判斷雄性棒眼果蠅的基因型為X^BY；分析圖2可知，基因s與棒眼基因B連鎖．

解答 解：Ⅰ（1）由題意知，用一對果蠅雜交，得到F₁代果蠅共185只，由于純合致死原因，雄蠅只有62只，因此該基因可能位于X染色體上．
（2）雌性親本是雜合子，基因型為X^NXⁿ，如果雄性親本的基因型是X^NY，則應(yīng)該是隱性純合致死，F(xiàn)₁代雌果蠅的基因型是X^NX^N、X^NXⁿ，雄果蠅的基因型是X^NY，F(xiàn)1果蠅產(chǎn)生的雌配子的基因型及比例是X^N：Xⁿ=3：1，雄果蠅產(chǎn)生的配子的基因型及比例是X^N：Y=1：1，隨機(jī)交配后代的基因型及比例是：X^NX^N：X^NXⁿ：X^NY：XⁿY=3：1：3：1，其中XⁿY致死，因此F₂代成活個體構(gòu)成的種群中基因N的頻率為（3×2+1+3）÷（3×2+1+3+1）=$\frac{10}{11}$；如果雄性親本的基因型是XⁿY，則應(yīng)該是顯性純合致死，F(xiàn)₁代雌果蠅的基因型是X^NXⁿ、XⁿXⁿ，雄果蠅的基因型是XⁿY，F(xiàn)1果蠅產(chǎn)生的雌配子的基因型及比例是X^N：Xⁿ=1：3，雄果蠅產(chǎn)生的配子的基因型及比例是Xⁿ：Y=1：1，隨機(jī)交配后代的基因型及比例是：XⁿXⁿ：X^NXⁿ：XⁿY：X^NY=3：1：3：1，其中X^NY致死，因此F₂代成活個體構(gòu)成的種群中基因N的頻率為1÷（3×2+1+3+1）=$\frac{1}{11}$．
Ⅱ：（1）分析圖1可知，棒狀眼是由于X染色體上的16A區(qū)段重復(fù)造成的，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異．
（2）①若將棒眼雌果蠅X^sBX^b與野生正常眼雄果蠅X^bY雜交，其后代的基因型及比例是X^sBX^b：X^bX^b：X^bY：X^sBY=1：1：1：1，其中X^sBY是致死的，三種存活的果蠅的表現(xiàn)型是：有正常眼雌、棒眼雌和正常眼雄，各占$\frac{1}{3}$，其中雌性個體占$\frac{2}{3}$．．
②F1棒眼雌果蠅的基因型是X^sBX^b，與野生型正常眼雄果蠅（X^bY）交配，若發(fā)生隱性致死突變，則X^bY致死，子代個體全部為雌性；若沒有發(fā)生隱性致死突變，則X^bY存活，子代雄性個體占$\frac{1}{3}$．
故答案為：
Ⅰ（1）X
（2）$\frac{10}{11}$或$\frac{1}{11}$
Ⅱ（3）染色體（結(jié)構(gòu)）變異
（4）①棒眼雌   $\frac{2}{3}$
②0   $\frac{1}{3}$

點(diǎn)評 本題考查遺傳定律和伴性遺傳的相關(guān)知識，意在考查考生理解所學(xué)知識要點(diǎn)的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論；能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容