Question

6．果蠅是遺傳學(xué)研究的經(jīng)典材料，其四對(duì)相對(duì)性狀中紅眼（E）對(duì)白眼（e）、灰身（R）對(duì)黑身（r）、長(zhǎng)翅（V）對(duì)殘翅（v）、細(xì)眼（B）對(duì)粗眼（b）為顯性．圖是雄果蠅M（BbVvRRX^EY）的四對(duì)等位基因在染色體上的分布．

（1）果蠅M眼睛的表現(xiàn)型是紅眼細(xì)眼，果蠅M與基因型為X^EX^e的個(gè)體雜交，子代的雄果蠅既有紅眼性狀又有白眼性狀．
（2）果蠅M產(chǎn)生配子時(shí)，非等位基因Bb和Vv不遵循（遵循或不遵循）自由組合定律，原因是兩對(duì)等位基因位于同一對(duì)同源染色體上．如果選擇殘翅粗眼（vvbb）果蠅對(duì)M進(jìn)行測(cè)交，子代的表現(xiàn)型及比例長(zhǎng)翅粗眼：殘翅細(xì)眼=1：1．
（3）果蠅M與黑身果蠅雜交，在后代群體中出現(xiàn)了一只黑身果蠅．出現(xiàn)該黑身果蠅的原因可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失．現(xiàn)有基因型為Rr，rr的果蠅可供選擇，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果預(yù)測(cè)，以探究其原因．（注：一對(duì)同源染色體都缺失相同片段時(shí)胚胎致死；各型配子活力相同）實(shí)驗(yàn)步驟：
①用該黑身果蠅與基因型為Rr的果蠅雜交，獲得F₁．
②F₁自由交配，觀察、統(tǒng)計(jì)F₂表現(xiàn)型及比例．
結(jié)果預(yù)測(cè)：
I．如果F₂表現(xiàn)型及比例為灰身：黑身=7：9，則為基因突變；
II．如果F₂表現(xiàn)型及比例為灰身：黑身=7：8，則為染色體片段缺失．
（4）在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下，一個(gè)由純合果蠅組成的大種群個(gè)體間自由交配得到F₁，F(xiàn)₁中灰身果蠅8400只，黑身果蠅1600只，F(xiàn)₁中r的基因頻率為40%，Rr的基因型頻率為48%．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖示是雄果蠅的四對(duì)等位基因在染色體上的分布：
（1）果蠅體內(nèi)控制眼形細(xì)眼（B）對(duì)粗眼（b）的基因和翅形長(zhǎng)翅（V）對(duì)殘翅（v）的基因都位于一對(duì)同源染色體3、4上，屬于同源染色體上的非等位基因，Bv、bV連鎖遺傳；
（2）控制眼色紅眼（E）對(duì)白眼（e）的基因位于X染色體上，屬于伴性遺傳；
（3）控制體色灰身（R）對(duì)黑身（r）的基因位于另一對(duì)常染色體5、6上，獨(dú)立遺傳．

解答 解：（1）該果蠅是雄性，由于同時(shí)含有紅眼基因E和細(xì)眼基因R，因此表現(xiàn)為紅眼、細(xì)眼．果蠅M眼色的基因型為X^EY，由于子代雄性的紅眼和白眼均只能來自于母本，想要子代的雄果蠅既有紅眼性狀又有白眼性狀，則其必須與基因型為X^EX^e的個(gè)體進(jìn)行雜交．
（2）雄果蠅M的基因型為BbVvRRX^EY，由于非等位基因Bb和Vv位于一對(duì)同源染色體上，因此不遵循基因的自由組合定律，其它基因均遵循自由組合定律，因此果蠅M產(chǎn)生配子有：BvRX^E、bVRY、BvRY、bVRX^E．如果選擇殘翅粗眼（vvbb）果蠅對(duì)M進(jìn)行測(cè)交，由于果蠅M（BbVv）只能產(chǎn)生Bv、bV兩種類型的配子，因此子代的表現(xiàn)型及比例長(zhǎng)翅粗眼：殘翅細(xì)眼=1：1．
（3）只看體色這一對(duì)基因，果蠅M為RR與黑身rr果蠅雜交，后代理論上應(yīng)全為Rr的灰身，卻出現(xiàn)了一只黑身果蠅，可能有以下兩種情況：①基因突變，則該黑身果蠅的基因型為rr，②染色體缺失，則該果蠅的基因型可用r0表示，0表示染色體上缺失該基因，如果選用rr的個(gè)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則后代全為rr或r0的黑身分不清屬于哪種情況，故應(yīng)選擇提供的Rr個(gè)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
Ⅰ．如為基因突變，則親本為rr×Rr，F(xiàn)₁為$\frac{1}{2}$rr、$\frac{1}{2}$Rr，F(xiàn)₁產(chǎn)生配子R的概率為$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{4}$，產(chǎn)生r的概率為$\frac{3}{4}$，自由交配產(chǎn)生F₂中出現(xiàn)黑身rr的概率為$\frac{3}{4}×\frac{3}{4}=\frac{9}{16}$，灰身為1-$\frac{9}{16}$=$\frac{7}{16}$，即F₂中灰身：黑身=7：9；
Ⅱ．如為染色體缺失，則親代為r0×Rr，F(xiàn)₁未出現(xiàn)00缺失死亡個(gè)體，F(xiàn)₁自由交配產(chǎn)生F₂，符合遺傳平衡定律，親代中基因頻率與F₁相同，為R=0=$\frac{1}{4}$、r=$\frac{1}{2}$，F(xiàn)₂中出現(xiàn)黑身rr、r0的概率為$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}+2×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{1}{2}$，死亡個(gè)體00為$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{16}$，則灰身個(gè)體為1-$\frac{1}{16}-\frac{1}{2}=\frac{7}{16}$，即F₂中灰身：黑身=7：8．
（4）根據(jù)題干信息可知，此種群符合遺傳平衡定律，由F₁中灰身果蠅8400只，黑身果蠅1600只可知：rr的基因型頻率為16%，可推出r=40%，R=60%，Rr=2×40%×60%=48%．
故答案為：
（1）紅眼細(xì)眼   X^EX^e
（2）不遵循     兩對(duì)等位基因位于同一對(duì)同源染色體上    長(zhǎng)翅粗眼：殘翅細(xì)眼=1：1
（3）①Rr      ②I、灰身：黑身=7：9      II、灰身：黑身=7：8
（4）40%     48%

點(diǎn)評(píng) 本題考查伴性遺傳及基因自由組合定律的相關(guān)知識(shí)，要求考生掌握伴性遺傳的特點(diǎn)及基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能根據(jù)圖中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．