Question

19．野生型果蠅（全為純合子）的眼形（R-r基因控制）是圓眼．某遺傳學家在研究中偶然發(fā)現(xiàn)一只棒眼雄果蠅，他想探究果蠅眼形的遺傳方式，設計了如圖甲所示的實驗．雄果蠅染色體的模式圖如圖乙所示（I為XY同源區(qū)段，Ⅱ為X特有區(qū)段，Ⅲ為Y特有區(qū)段）．請據(jù)圖分析和回答下列問題：
（1）圖甲的F₂中，能直接反應基因型的表現(xiàn)型是棒眼．
（2）與雄果蠅體細胞中的性染色體組成相比，精子中的性染色體只有1條X染色體或1條Y染色體．導致這種現(xiàn)象的根本原因是X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數(shù)分裂時，同源染色體彼此分離，分別進入不同的精子中．
（3）圖乙中，Ⅲ區(qū)段上的基因所控制性狀的遺傳，最突出的特點是限雄遺傳或性狀只在雄性中表現(xiàn)．
（4）若F₂中的圓眼：棒眼=3：1，且僅在雄果蠅中有棒眼，則控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的位置既可能位于I區(qū)段，也可能位于Ⅱ區(qū)段．請從野生型、F₁和F₂中選擇合適的個體來設計實驗，最后通過分析實驗結果來確定控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的相應位置．其實驗設計的基本思路是：
①用F2中的棒眼雄果蠅與F1中的雌果蠅交配，得到棒眼雌果蠅．
②用該雌果蠅與野生型雄果蠅交配，如果子代沒有棒眼個體出現(xiàn)，則控制果蠅眼形的基因位于I區(qū)段，請寫出親本的基因型X^rX^r、X^RY^R．

Answer 1

分析 分析圖甲可知，圓眼與棒眼雜交，后代全為圓眼，說明圓眼為顯性性狀；子一代自交后代會發(fā)生性狀分離．
同源區(qū)段I上存在等位基因，I片段上基因控制的遺傳病，男性患病率可能不等于女性；
Ⅱ片段上是位于X染色體上的非同源區(qū)段，隱性基因控制的遺傳病為伴X染色體隱性遺傳病，男性患病率高于女性；
Ⅲ片段是位于Y染色體上的非同源區(qū)段，Ⅲ片段上基因控制的遺傳病為伴Y遺傳，患病者全為男性．

解答 解：（1）圖甲的F₂中，只有隱性個體能直接反應基因型，顯性個體可能為顯性純合或雜合子兩種情況．圓眼與棒眼雜交，后代全為圓眼，說明圓眼為顯性性狀，棒眼為隱性性狀．
（2）雄果蠅體細胞中的性染色體組成為XY，由于X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數(shù)分裂時，同源染色體彼此分離，分別進入不同的精子中，因此精子中的性染色體只有1條X染色體或1條Y染色體．
（3）圖乙中，Ⅲ片段是位于Y染色體上的非同源區(qū)段，該區(qū)段上的基因所控制性狀的遺傳，最突出的特點是限雄性遺傳或性狀只在雄性中表現(xiàn)．
（4）若F₂中的圓眼：棒眼=3：1，且僅在雄果蠅中有棒眼；則控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的位置既可能位于I區(qū)段，也可能位于Ⅱ區(qū)段，要確定具體位置，可以進行如下實驗：
為了做出正確的判斷，可用F₂中棒眼雄果蠅與F₁中雌果蠅（圓眼）交配，獲得子代，取子代中的棒眼雌果蠅與野生型圓眼雄果蠅，若后代雄果蠅中出現(xiàn)棒眼個體，說明圓、棒眼基因位于X染色體的II區(qū)段；若后代沒有出現(xiàn)棒眼個體，說明圓、棒眼基因位于X和Y染色體的I區(qū)段，親本的基因型可以表示為X^rX^r、X^RY^R．
故答案為：
（1）棒眼
（2）X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數(shù)分裂時，同源染色體彼此分離，分別進入不同的精子中
（3）限雄遺傳或性狀只在雄性中表現(xiàn)
（4）①F2中的棒眼雄果蠅與F1中的雌果蠅
 ②野生型雄果蠅      棒眼     I   X^rX^r  X^RY^R

點評 本題著重考查了伴性遺傳的有關知識，要求考生能夠掌握位于性染色體不同區(qū)段遺傳的特點，并能夠根據(jù)遺傳特點設計實驗驗證基因存在的位置，具有一定的難度．