Question

果蠅的繁殖能力強(qiáng)、相對(duì)性狀明顯，是常用的遺傳實(shí)驗(yàn)材料．
（1）果蠅對(duì)CO₂的耐受性有兩個(gè)品系：敏感型（甲）和耐受型（乙），有人做了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)一  讓甲品系雌蠅與乙品系雄蠅雜交，后代全為敏感型．
實(shí)驗(yàn)二  將甲品系的卵細(xì)胞去核后，移入來(lái)自乙品系雌蠅的體細(xì)胞核，由此培育成的雌蠅再與乙品系雄蠅雜交，后代仍全為敏感型．
①依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，與CO₂耐受性有關(guān)的基因位于

 

（選填“細(xì)胞質(zhì)”或“細(xì)胞核”）．
②要驗(yàn)證上述推測(cè)，也可另設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)替代實(shí)驗(yàn)二，該雜交實(shí)驗(yàn)的親本組合為

 

．
（2）果蠅的某一對(duì)相對(duì)性狀由位于X染色體上的一對(duì)等位基因（N和n）控制，其中的一個(gè)基因在純合時(shí)能使合子致死（X^NX^N、XⁿXⁿ是純合子，X^NY、XⁿY也可視為純合子）．科學(xué)家為了確定致死基因，用一對(duì)果蠅做了雜交實(shí)驗(yàn)，得到F₁代果蠅共185只，其中雄蠅63只．請(qǐng)分析：
①雜交親本的基因型可能是

 

，也可能是

 

．
②若F₁代雌蠅只有一種表現(xiàn)型，則致死基因是

 

，F(xiàn)₁代雌蠅基因型為

 

．
③若F₁代雌蠅共有兩種表現(xiàn)型，則致死基因是

 

．讓F₁代果蠅隨機(jī)交配，理論上，F(xiàn)₂代成活個(gè)體構(gòu)成的種群中基因N的頻率為

 

（用分?jǐn)?shù)表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：伴性遺傳

專(zhuān)題：

分析：實(shí)驗(yàn)一的結(jié)果有兩種解釋?zhuān)?、耐受性由核基因控制，且敏感型為顯性；2、耐受性由細(xì)胞質(zhì)基因控制，表現(xiàn)母系遺傳．實(shí)驗(yàn)二雜交雙方細(xì)胞核均來(lái)自耐受型（乙）品系，而雜交形成的合子，其細(xì)胞質(zhì)主要來(lái)自敏感型（甲）品系．雜交后代仍全為敏感型，說(shuō)明第二種解釋正確，即果蠅對(duì)CO₂的耐受性是由細(xì)胞質(zhì)基因控制．驗(yàn)證某一性狀遺傳是否是細(xì)胞質(zhì)遺傳，常用正反交實(shí)驗(yàn)．本題可用“甲品系雄蠅與乙品系雌蠅雜交”實(shí)驗(yàn)來(lái)替代實(shí)驗(yàn)二進(jìn)行驗(yàn)證．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)一的結(jié)果有兩種解釋?zhuān)?、耐受性由核基因控制，且敏感型為顯性；2、耐受性由細(xì)胞質(zhì)基因控制，表現(xiàn)母系遺傳．實(shí)驗(yàn)二雜交雙方細(xì)胞核均來(lái)自耐受型（乙）品系，而雜交形成的合子，其細(xì)胞質(zhì)主要來(lái)自敏感型（甲）品系．雜交后代仍全為敏感型，說(shuō)明第二種解釋正確，即果蠅對(duì)CO₂的耐受性是由細(xì)胞質(zhì)基因控制．驗(yàn)證某一性狀遺傳是否是細(xì)胞質(zhì)遺傳，常用正反交實(shí)驗(yàn)．本題可用“甲品系雄蠅與乙品系雌蠅雜交”實(shí)驗(yàn)來(lái)替代實(shí)驗(yàn)二進(jìn)行驗(yàn)證．
（2）①F₁代果蠅雌雄數(shù)量比=（185-63）：63=2：1，結(jié)合題給信息，說(shuō)明有一半的雄蠅死于某一基因純合，且該基因位于X染色體上；若位于常染色體上，純合致死對(duì)于雌雄數(shù)量的影響是相同的；若位于Y染色體上，不可能還有雄蠅成活．雜交親本的基因型可能是X^NXⁿ×XⁿY，也可能是 X^NXⁿ×X^NY．
②由上面的分析，如果純合致死基因是n，則成活果蠅的基因型有：X^NX^N、X^NXⁿ和X^NY，雌雄均只有顯性類(lèi)型．
③如果純合致死基因是N，則成活果蠅的基因型有：XⁿXⁿ、X^NXⁿ和 XⁿY，雌性有顯性和隱性?xún)煞N表現(xiàn)型，雄性只有隱性類(lèi)型．后一情況的遺傳圖解如下：
P：X^NXⁿ×XⁿY
↓
F₁：1 X^NXⁿ1 XⁿXⁿ 1 X^NY（死亡）   1 XⁿY
122只雌蠅              63只雄蠅
F1代果蠅隨機(jī)交配，F(xiàn)₂情況如下表：

F2	1/2 XNXn	1/2 XnXn
1 XnY	1/8XNXn 1/8 XnXn 1/8XNY（死亡） 1/8 XnY	1/4 XnXn 1/4 XnY

則F₂代成活個(gè)體構(gòu)成的種群中X^NXⁿ：XⁿXⁿ：XⁿY=1：3：3，其中基因N的頻率=1/（1×2+3×2+3×1）=1/11（注意：對(duì)于N、n來(lái)說(shuō)，每個(gè)XY個(gè)體只有1個(gè)基因）．
故答案：（1）①細(xì)胞質(zhì)；    ②乙品系雌蠅×甲品系雄蠅[或答：耐受型（雌）×敏感型（雄）]；
（2）①X^NXⁿ×XⁿY；   X^NXⁿ×X^NY；�、趎；　X^NX^N、X^NXⁿ；  ③N；   1/11

點(diǎn)評(píng)：本題考查細(xì)胞質(zhì)遺傳和伴性遺傳相關(guān)知識(shí)，意在考查考生具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．