Question

【題目】果蠅是常用的遺傳學實驗材料(染色體組成示意圖如下），其體色有黃身（H)、灰身(h)之分，翅型有長翅(V)、殘翅(v)之分。現(xiàn)用兩種純合果蠅雜交，F(xiàn)2出現(xiàn)4種類型且比例為5:3:3:1，已知果蠅的一種精子不具有受精能力。回答下列問題：

（1）欲測定果蠅基因組的序列，需對其中的___________條染色體進行DNA測序。

（2）果蠅體色與翅的遺傳___________(填“遵循”或“不遵循”）孟德爾的自由組合定律，不具有受精能力的精子的基因組成是________。F2黃身長翅果蠅中雙雜合子的比例為_____________。

（3）已知控制果蠅翅型的基因在Ⅱ號染色體上，如果在一翅型正常的群體中，偶然出現(xiàn)一只卷翅的雄性個體，探究該卷翅是由于基因突變造成的(控制翅型基因的顯隱未知，突變只涉及一個親本Ⅱ號染色體上一對等位基因中的一個基因），還是由于卷翅基因的“攜帶者”偶爾交配后出現(xiàn)的(只涉及親本Ⅱ號染色體上一對等位基因）。

實驗設計:用這只卷翅雄性個體與該自然果蠅種群中的________個體交配，觀察后代的表現(xiàn)型并統(tǒng)計數目。

預期結果和結論：

①若后代__________________，則該卷翅個體是由于基因突變造成的。

②若后代_________________，則該卷翅個體是由于卷翅基因的“攜帶者”偶爾交配后出現(xiàn)的。

（4）果蠅缺失1條Ⅱ號染色體仍能正常生存和繁殖，缺失2條則胚胎致死。若Ⅱ號染色體上的翻翅對正常翅為顯性，缺失1條Ⅱ號染色體的翻翅果蠅和缺失1條染色體正常翅果蠅雜交，則F1成活個體中染色體數正常的果蠅占_______________。

Answer 1

【答案】 5 遵循 HV 3/5 多只正常雌性 卷翅個體與正常個體數量比接近1:1 全部是正常個體或正常個體數量明顯多于卷翅個體 1/3

【解析】試題分析：以染色體組成示意圖和題意“F2表現(xiàn)型及其數量、果蠅的一種精子不具有受精能力”為切入點，由此明辨果蠅基因組的組成并準確定位相應性狀所遵循的遺傳定律，進行第（1）、（2）題的解答。在（3）題中，欲探究卷翅出現(xiàn)的原因，可自設基因符合，從“基因突變”和“卷翅基因的‘攜帶者’偶爾交配”兩種情況入手，圍繞基因的分離定律等知識分別進行討論，明確實驗設計方案并預測相應的實驗結果。第（4）題的解答思路與（3）題相似，但需特別注意：缺失1條Ⅱ號染色體的翻翅果蠅和缺失1條Ⅱ號染色體正常翅果蠅均產生兩種比值相等的配子。

(1) 果蠅的體細胞含有3對常染色體和1對性染色體，欲測定果蠅基因組的序列，需對其中的3條常染色體、1條X染色體和1條Y染色體，即5條染色體進行DNA測序。

(2) 依題意可知：兩種純合果蠅雜交，F(xiàn)2出現(xiàn)4種類型，說明F1為HhVv；果蠅的一種精子不具有受精能力，F(xiàn)2出現(xiàn)的性狀分離比為 5∶3∶3∶1（理論值應為（9∶3∶3∶1）），說明控制果蠅體色與翅的遺傳的兩對等位基因位于兩對同源染色體上，其遺傳遵循基因的自由組合定律，進而推知：不具有受精能力的精子的基因組成是HV，F(xiàn)2黃身長翅果蠅的基因型及其比例為HHVv∶HhVV∶HhVv＝1∶1∶3，因此F2黃身長翅果蠅中雙雜合子的比例為3/5。

(3)在一翅型正常的群體中，偶然出現(xiàn)一只卷翅的雄性個體。欲探究該卷翅出現(xiàn)的原因，可用這只卷翅雄性個體與該自然果蠅種群中的多只正常雌性個體交配，觀察后代的表現(xiàn)型并統(tǒng)計數目。

①若是由基因突變引起（相關基因用A、a表示），因突變只涉及一個親本Ⅱ號染色體上一對等位基因中的一個基因，則該卷翅雄性個體的基因型為Aa，讓其與多只正常雌性（aa）雜交，子代中卷翅個體（Aa）與正常個體數量比（aa）接近1∶1。

②若是由于卷翅基因的“攜帶者”偶爾交配后出現(xiàn)的（相關基因用A、a表示），則該卷翅雄性個體的基因型為aa，讓其與多只正常雌性（AA或Aa）雜交，子代全部是正常個體或正常個體數量明顯多于卷翅個體。

(4)果蠅缺失1條染色體仍能正常生存和繁殖，缺失2條則胚胎致死。若Ⅱ號染色體上的翻翅（B）對正常翅（b）為顯性，則缺失1條Ⅱ號染色體的翻翅果蠅產生的配子及其比例為紅B∶0（表示失去的染色體）＝1∶1，缺失1條Ⅱ號染色體正常翅果蠅產生的配子及其比例為紅b∶0（表示失去的染色體）＝1∶1，二者雜交，則F1的基因型及其比例為BB∶B0∶BO∶00＝1∶1∶1∶1，因00個體胚胎致死，所以F1成活個體中染色體數正常的果蠅占1/3。