Question

10．菜粉蝶是二倍體生物，含50條染色體，ZZ為雄性，ZW為雌性．
（1）研究菜粉蝶的基因組，應(yīng)研究26條染色體上的基因．
（2）若用純合灰體和純合黑體菜粉蝶交配，子代全是灰體．現(xiàn)有灰體紅眼與黑體白眼菜粉蝶交配，菜粉蝶的體色和眼色分別由基因 A、a 和 D、d 控制，F(xiàn)₁中紅眼都是雄性，白眼都是雌性，灰體與黑體雌雄菜粉蝶都有．據(jù)此可知，親代中灰體紅眼菜粉蝶的基因型是AaZ^DW． F₁中雌雄個(gè)體自由交配產(chǎn)生的 F₂中，灰體紅眼雄菜粉蝶所占的比例是$\frac{7}{64}$．
（3）研究人員讓一群灰體菜粉蝶自由交配，產(chǎn)生的 F₁中灰體：黑體=63：1，則親代灰體菜粉蝶中純合子的比例是$\frac{3}{4}$．
（4）在菜粉蝶的一對(duì)常染色體上有控制蛹顏色的黃色基因（Y）與白色基因（y）．在另一對(duì)常染色體上有I．i基因，當(dāng)基因I存在時(shí)會(huì)抑制黃色基因 Y 的作用，從而使蛹變?yōu)榘咨�；�?nbsp;i 基因不會(huì)抑制黃色基因 Y 的作用．若基因型為 IiYy、iiyy 的兩個(gè)體交配，理論上子代的表現(xiàn)型及比例為黃蛹：白蛹=3：1．若基因型為 IiYy 的兩個(gè)體交配，子代白色蛹個(gè)體中純合子占$\frac{3}{13}$．
（5）研究發(fā)現(xiàn)菜粉蝶體內(nèi) e 和 f 是兩個(gè)位于 Z 染色體上的隱性致死基因，即 ZeZe、ZfZf、ZeW，ZfW 的受精卵將不能發(fā)育．為了只得到雄性后代，通過(guò)育種，需要得到 Z 染色體上所含基因情況是Z^EfZ^eF的雄蠶，將該雄蠶與不帶有致死基因的雌蠶交配，即可達(dá)到目的．

Answer 1

分析 1、基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子獨(dú)立遺傳給后代，同時(shí)位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合，由于自由組合定律同時(shí)也遵循分離定律，因此可以將自由組合問(wèn)題轉(zhuǎn)化成分離定律問(wèn)題進(jìn)行解答．
2、由題意知，純合灰體和純合黑體菜粉蝶交配，子代全是灰體，說(shuō)明灰體是顯性性狀，黑體是隱性性狀；灰體紅眼與黑體白眼菜粉蝶交配，菜粉蝶的體色和眼色分別由基因 A、a 和 D、d 控制，F(xiàn)₁中紅眼都是雄性，白眼都是雌性，灰體與黑體雌雄菜粉蝶都有，說(shuō)明菜粉蝶體色的基因位于常染色體上，菜粉蝶顏眼色的基因位于Z染色體上，且親本基因型是AaZ^DW、aaZ^dZ^d．
3、由題意知，菜粉蝶蛹的顏色由2對(duì)等位基因控制，且兩對(duì)等位基因位于2對(duì)同源染色體上，因此遵循自由組合定律，且基因I存在時(shí)會(huì)抑制黃色基因 Y 的作用，因此基因型為Y_I_、yyI_、yyii的個(gè)體的蛹是白色的，Y_ii的蛹是黃色的．

解答 解：（1）由題意知，菜粉蝶的性別決定是ZW型，Z、W是異型同源染色體，菜粉蝶的常染色體是48條，24對(duì)，因此研究菜粉蝶的基因組，應(yīng)研究24條常染色體、一條Z染色體、一條W染色體共26條染色體．
（2）由分析可知，親代中灰體紅眼菜粉蝶的基因型是AaZ^DW；對(duì)于菜粉蝶的體色來(lái)說(shuō)，子一代的基因型及比例是Aa：aa=1：1，子一代自由交配后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=1：6：9，對(duì)于眼色來(lái)說(shuō)，子一代的基因型及比例是Z^DZ^d：Z^dW=1：1，自由交配后代的基因型及比例是Z^DZ^d：Z^dZ^d：Z^DW：Z^dW=1：1：1：1，F(xiàn)₁中雌雄個(gè)體自由交配產(chǎn)生的 F₂中，灰體紅眼雄菜粉蝶所占的比例是A_Z^DZ^d=$\frac{7}{16}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{7}{64}$．
（3）一群灰體菜粉蝶自由交配，產(chǎn)生的 F₁中灰體：黑體=63：1，即黑體菜粉蝶aa=$\frac{1}{64}$，該種群中產(chǎn)生的a配子的比例是$\frac{1}{8}$，A配子的比例是$\frac{7}{8}$，親本中基因型為Aa的比例是$\frac{1}{4}$，AA的比例是$\frac{3}{4}$．
（4）基因型為 IiYy、iiyy 的兩個(gè)體交配，后代的基因型及比例是IiYy：Iiyy：iiYy：iiyy=1：1：1：1，其中iiYy表現(xiàn)為黃蛹，其他表現(xiàn)為白蛹；基因型為 IiYy 的兩個(gè)體交配，子代白色蛹個(gè)體的基因型是9I_Y_、3I_yy、iiyy，中純合子占IIYY+IIyy+iiyy=$\frac{3}{13}$．
（5）雄蠶的性染色體組型是ZZ，雌蠶的性染色體組型是ZW，Z^eZ^e、Z^fZ^f、Z^eW，Z^fW 的受精卵將不能發(fā)育，不帶致死基因的雌蠶的基因型是Z^EFW，將讓基因型為
Z^EfZ^eF的雄蠶與之交配，后代的基因型是Z^EFZ^Ef、Z^EFZ^eF、Z^EfW、Z^eFW，Z^EfW、Z^eFW不能發(fā)育，后代都表現(xiàn)為雄蠶．
故答案為：
（1）26
（2）AaZ^DW   $\frac{7}{64}$
（3）$\frac{1}{4}$
（4）黃蛹：白蛹=3：1     $\frac{3}{13}$
（5）Z^EfZ^eF

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)，ZW型的性別決定和伴性遺傳，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并學(xué)會(huì)分析題干獲取信息，利用有效信息進(jìn)行推理綜合解答問(wèn)題，應(yīng)用演繹推理的方法設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、獲取結(jié)論．