Question

【題目】果蠅作為經典模式生物在遺傳學研究中備受重視，請根據以下信息回答問題。

（1）已知果蠅剛毛和截毛這對相對性狀由X和Y染色體上的一對等位基因控制，剛毛基因（B）對截毛基因（b）為顯性。現有基因型分別為XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四種果蠅，根據需要從上述四種果蠅中選擇親本，通過兩代雜交，使最終獲得的后代果蠅中，雌性全部表現為截毛，雄性全部表現為剛毛，應如何進行實驗？（用遺傳圖解表示，只要求寫出各代的基因型）。

（2）由基因D和d控制的A和B兩種表現型是一對相對性狀，它們可能是常染色體的從性遺傳（雄果蠅的 A表現型為顯性，雌雄個體中雜合體的表現型不同，其中雄果蠅雜合體為A表現型）、伴X染色體遺傳、伴 Y染色體遺傳。為了確定其遺傳方式，某同學用A表現型的雄果蠅（不含等位基因）和B表現型的雌果蠅（不含等位基因）雜交，結果發現雄性后代都是A表現型，雌性后代都是B表現型，該同學的實驗只能說明該性狀不是伴X染色體遺傳。請利用該同學的材料，參考該同學的實驗，在下一步實驗中應該如何進行才能達到本實驗的目的？

實驗步驟：____________________________________________________________。

預期結果：____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】讓F1果蠅雌雄交配得F2，統計F2的表現型若F2雄果蠅中的A表現型：B表現型=3:1，雌果蠅中的A表現型：B表現型=1:3，則為常染色體的從性遺傳；若F2雄果蠅都是A表現型，雌果蠅都是B表現型，則為伴Y染色體遺傳。

【解析】

據題文的描述可知：本題考查學生對伴性遺傳、基因的分離定律等相關知識的理解能力以及綜合運用能力。

(1) 從基因型分別為XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四種果蠅中選擇親本，通過兩代雜交，最終獲得的后代（F2）果蠅中，雌性全部表現為截毛（XbXb），雄性全部表現為剛毛，說明F1代雌果蠅只產生了一種基因型為Xb的卵細胞，F1代雄果蠅能夠產生基因型為Xb和YB的精子，進而推知：F1代雌果蠅的基因型為XbXb，F1代雄果蠅的基因型為XbYB。基因型為XbYB的雄果蠅可通過XBYB與XbXb雜交獲得，即親本果蠅的基因型為XBYB與XbXb（相應的遺傳圖解見答案）。

(2)依題意可知：①若為常染色體的從性遺傳(雄果蠅的A表現型為顯性，雌雄個體只是雜合體的表現型不同)，則A表現型的雄果蠅（不含等位基因）的基因型為DD，B表現型的雌果蠅（不含等位基因）的基因型為dd，二者雜交所得F1的基因型為Dd，雄性后代都是A表現型，雌性后代都是B表現型，與題意相符。②若為伴X染色體遺傳，則A表現型的雄果蠅（不含等位基因）的基因型為XDY，B表現型的雌果蠅（不含等位基因）的基因型為XdXd，二者雜交所得F1的基因型為XDXd(雌性)、XdY(雄性)，雄性后代都是B表現型，雌性后代都是A表現型，與題意不符。③若為伴Y染色體遺傳，則A表現型的雄果蠅（不含等位基因）的基因型為XYD，B表現型的雌果蠅（不含等位基因）的基因型為XX，二者雜交所得F1的基因型為XX(雌性)、XYD (雄性)，雄性后代都是A表現型，雌性后代都是B表現型，與題意相符。綜上分析，該同學的實驗只能說明該性狀不是伴X染色體遺傳，但很可能是常染色體的從性遺傳或伴Y染色體的遺傳。若利用該同學的材料進一步證明是常染色體的從性遺傳還是伴Y染色體遺傳，其實驗步驟為：讓F1果蠅雌雄交配得F2，統計F2的表現型。若為常染色體的從性遺傳，則F2的基因型及其比例為DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，F2雄果蠅中的A表現型∶B表現型＝3∶1，雌果蠅中的A表現型∶B表現型＝1∶3；若為伴Y染色體的遺傳，則F2的基因型為XX(雌性)、XYD (雄性)，雄果蠅都是A表現型，雌果蠅都是B表現型。