Question

14．已知某種動物灰身（A）對黑身（a）為顯性，有眼（B）對無眼（b）為顯性，控制有眼、無眼的基因位于常染色體上．
（1）為了研究A、a與B、b的位置關(guān)系，選取一對表現(xiàn)型為灰身有眼的正常染色體的雄性個體和黑身無眼的正常染色體的雌性個體進行雜交試驗，F(xiàn)₁雌、雄個體中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型：灰身有眼、黑身有眼、灰身無眼、黑身無眼．
①如果F₁四種表現(xiàn)型比例為1：1：1：1，則基因A、a和B、b符合基因自由組合定律定律；讓F₁中灰身有眼個體相互交配，在F₂的所有灰身個體中純合子所占的比例為$\frac{1}{6}$．
②如果F₁四種表現(xiàn)型中，親本類型偏多，重組類型偏少，則F₁同時出現(xiàn)上述四種表現(xiàn)型的原因最可能是：灰身有眼果蠅果蠅減數(shù)第一次分裂時，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換．
（2）動物體細(xì)胞中某對同源染色體多出 1條的個體稱為：“三體”．研究發(fā)現(xiàn)，該種動物產(chǎn)生的多1條染色體的雌配子可育，而多1條染色體的雄配子不可育．該種動物的尾形由常染色體上的等位基因R、r控制，正常尾對卷曲尾為顯性．有人在一個種群中偶然發(fā)現(xiàn)了一只卷曲尾的雌性個體，其10號常染色體多出1條，其余染色體均正常． （注：“三體”細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細(xì)胞任一極． ）
①該雌性“三體”形成的原因是參與受精作用過程的雌配子異常所致，這種變異屬于可遺傳變異中的染色體（數(shù)目）變異．
②欲判斷基因R、r是否位于10號常染色體上，可讓這只卷曲尾的雌性“三體”與純合的正常尾雄性個體雜交得F₁，再讓F₁雌雄個體自由交配得F₂．
若F₂正常尾個體與卷曲尾個體的比例為13：5，則基因R、r位于10號常染色體上；
若F₂正常尾個體與卷曲尾個體的比例為3：1，則基因R、r位于其他常染色體上．

Answer 1

分析 1、一對表現(xiàn)型為灰身有眼的正常染色體的雄性個體和黑身無眼的正常染色體的雌性個體進行雜交試驗，F(xiàn)₁雌、雄個體中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型：灰身有眼、黑身有眼、灰身無眼、黑身無眼，說明2對基因位于常染色體上，且灰身有眼果蠅的基因型是AaBb，黑身無眼果蠅的基因型是aabb，如果灰身有眼、黑身有眼、灰身無眼、黑身無眼的比例是1：1：1：1，相當(dāng)于2對相對性狀的測交實驗，兩對等位基因遵循自由組合定律；如果出現(xiàn)兩多、量少的情況，則2對等位基因位于一對同源染色體，由于減數(shù)分裂過程中同源染色體的非姐妹染色體單體之間發(fā)生交叉互換，產(chǎn)生兩種較少的配子所致．
2、該實驗的目的是判斷基因R、r是否位于10號常染色體上，如果位于10號染色體上，則這只卷曲尾的雌性“三體”的基因型是rrr，正常尾的基因型是RR，雜交子一代的基因型是Rrr、Rr，雌性個體產(chǎn)生的配子的基因型及比例是對于雌性個體都是可育的，所產(chǎn)生的配子是R：Rr：r：rr=4：2：5：1，雄性個體產(chǎn)生的能受精的配子的基因型及比例是R：r=4：5，因此自由交配后卷尾是$\frac{5}{12}×\frac{5}{9}+\frac{1}{12}×\frac{5}{9}=\frac{5}{18}$，正常尾：卷尾=13：5；如果不在10號染色體上，親本基因型應(yīng)是雌性rr，雄性是RR，雜交子一代的基因型是Rr，雌配子的類型是R：r=1：1，由于三體雄性個體產(chǎn)生的多一條染色體的配子是隨機的，因此能受精的雄配子的比例仍然是R：r=1：1，子二代是R_：rr=3：1．

解答 解：（1）①如灰身有眼（A_B_）與黑身無眼（aabb）雜交，出現(xiàn)灰身有眼、黑身有眼、灰身無眼、黑身無眼四種性狀，說明親本灰身有眼果蠅的基因型為AaBb，果F₁四種表現(xiàn)型比例為1：1：1：1，相當(dāng)于兩對相對性狀的測交實驗，說明基因A、a和B、b符合自由組合定律；F₁中灰身有眼個體的基因型AaBb，讓F₁中灰身有眼個體相互交配，F(xiàn)₂的所有灰身個體的基因型是9A_B_、3A_bb，其中AABB和AAbb是純合子，比例為$\frac{1}{6}$．
②如果F₁四種表現(xiàn)型中，親本類型偏多，重組類型偏少，則兩對等位基因位于同一對同源染色體上，不遵循自由組合定律，遵循連鎖交換定律，出現(xiàn)兩種較少表現(xiàn)型的原因是灰身有眼減數(shù)第一次分裂時，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換．
（2）①由題意知，多1條染色體的雄配子不可育，因此該雌性“三體”形成的原因是參與受精作用過程的
雌配子多一條染色體所致；該變異屬于染色體數(shù)目變異．
②欲判斷基因R、r是否位于10號常染色體上，可讓這只卷曲尾的雌性“三體”與純合的正常尾雄性個體雜交得F₁，再讓F₁雌雄個體自由交配得F₂．
如果因R、r位于10號常染色體上，則F₂正常尾個體與卷曲尾個體的比例為13：5；
如果基因R、r位于其他常染色體上，則F₂正常尾個體與卷曲尾個體的比例為3：1．
故答案為：
（1）①基因自由組合定律  $\frac{1}{6}$
②灰身有眼      減數(shù)第一次分裂時，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換
（2）①雌    染色體（數(shù)目）變異   
②13：5    3：1

點評 本題旨在考查學(xué)生理解自由組合定律的實質(zhì)和使用條件、染色體數(shù)目變異及應(yīng)用、減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化，并學(xué)會運用演繹推理的方法設(shè)計遺傳實驗、預(yù)期實驗結(jié)果并獲取結(jié)論．