Question

13．果蠅是遺傳學中常用的實驗動物．請回答相關(guān)問題：
（1）遺傳學中常選用果蠅作為實驗材料的優(yōu)點有體積小，容易飼養(yǎng)；果蠅繁殖系數(shù)高，孵化快；果蠅的染色體數(shù)目少、便于分析．（答出兩點即可）
（2）科學家研究黑腹果蠅時發(fā)現(xiàn)，剛毛基因（B）對截剛毛基因（b）為顯性．若這對等位基因存在于X、Y染色體上的同源區(qū)段，則剛毛雄果蠅可表示為X^BY^B或X^BY^b或X^bY^B；若僅位于X染色體上，則只能表示為X^BY，現(xiàn)有各種純種果蠅若干，可利用一次雜交實驗來推斷這對等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上．
請完成推斷過程：
①實驗方法：首先選用純種果蠅作為親本進行雜交，雌、雄兩親本的表現(xiàn)型分別為截毛雌果蠅、剛毛雄果蠅．
②預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論

實驗結(jié)果	實驗結(jié)論
子代雄果蠅表現(xiàn)型全為剛毛	該對基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段
子代雄果蠅表現(xiàn)型全為截毛	該對基因只位于X染色體上

（3）果蠅的灰身（A）和黑身（a）受一對等位基因控制，位于常染色體上；紅眼（E）和白眼（e）也受一對等位基因控制，僅位于X染色體上，現(xiàn)用純合的灰身紅眼果蠅（♀）與黑身白眼果蠅（♂）雜交，再讓F₁個體間雜交得F₂．預(yù)期可能出現(xiàn)的基因型有12種，雄性中黑身白眼出現(xiàn)的概率是$\frac{1}{8}$．

Answer 1

分析 1、由題意知，果蠅的B（b）基因可能位于X、Y染色體上的同源區(qū)段上，也可能僅位于X染色體上，如果位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，剛毛雄果蠅可表示為X^BY^B或X^BY^b或X^bY^B；若僅位于X染色體上，則只能表示為X^BY．
2、該實驗的目的是利用一次雜交實驗來推斷這對等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上，因此選擇純種截毛雌果蠅（X^bX^b）和純種剛毛雄果蠅（X^BY^B或X^BY）雜交：若這對基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段，則X^bX^b×X^BY^B，子代雌雄果蠅均表現(xiàn)為剛毛；若這對基因位于X染色體上，則親本為X^bX^b×X^BY，子代雌果蠅表現(xiàn)為剛毛，雄果蠅表現(xiàn)為截毛．
3、先根據(jù)題意寫出純合的灰身紅眼果蠅（♀）與黑身白眼果蠅（♂）的基因型，然后寫出雜交子一代的基因型及比例關(guān)系，再應(yīng)用分解組合法計算子一代雜交后代的基因型種類和比例．

解答 解：（1）由于果蠅具有體積小，容易飼養(yǎng)；果蠅繁殖系數(shù)高，孵化快；果蠅的染色體數(shù)目少、便于分析等優(yōu)點，因此遺傳學中常選用果蠅作為實驗材料．
（2）①要驗證這對等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上，可選擇純種截毛雌果蠅（X^bX^b）和純種剛毛雄果蠅（X^BY^B或X^BY）雜交．
②若這對基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段，則雌性截毛果蠅的基因型是X^bX^b，純合剛毛雄果蠅的基因型是X^BY^B，二者雜交，后代的基因型是X^BX^b、X^bY^B，子代雌雄果蠅均表現(xiàn)為剛毛；若這對基因位于X染色體上，則親本截毛雌果蠅的基因型為X^bX^b，剛毛雄果蠅的基因型是X^BY，二者雜交，后代的基因型是X^BX^b、X^bY，子代雌果蠅表現(xiàn)為剛毛，雄果蠅表現(xiàn)為截毛．
（3）由題意知，純合的灰身紅眼果蠅（♀）的基因型是AAX^EX^E，黑身白眼果蠅（♂）的基因型是aaX^eY，二者雜交，雜交后代的基因型是AaX^EX^e、AaX^EY，Aa×Aa→3種基因型（AA：Aa：aa=1：2：1），X^EX^e×X^EY→4種基因型（X^EX^E：X^EX^e：X^EY：X^eY=1：1：1：1），因此子二代可能出現(xiàn)的基因型是3×4=12種，雄性中黑身白眼出現(xiàn)的概率是$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$．
故答案為：
（1）體積小，容易飼養(yǎng)；果蠅繁殖系數(shù)高，孵化快；果蠅的染色體數(shù)目少、便于分析
（2）①截毛雌果蠅、剛毛雄果蠅
②剛毛   截毛
③12   $\frac{1}{8}$

點評 該題的知識點是果蠅的性別決定和伴性遺傳，基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)和應(yīng)用，旨在考查學生分析題圖獲取信息的能力，并利用相關(guān)知識結(jié)合假說演繹法的過程和思路涉及遺傳實驗，預(yù)期實驗結(jié)果的能力以及應(yīng)用分解組合法解答自由組合問題的能力．