Question

3．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，應研究條染色體上的基因．正常情況下，菜粉蝶減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生的次級卵母細胞中含有W染色體的數(shù)量是0或1或2條．
（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$\frac{15}{64}$．
（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）．在另一對常染色體上有I．i基因，當基因I存在時會抑制黃色基因Y的作用，從而使蛹變?yōu)榘咨�；而i基因不會抑制黃色基因Y的作用．若基因型為IiYy、iiyy的兩個體交配，理論上子代的表現(xiàn)型及比例為白色、黃色=3：1．若基因型為IiYy的兩個體交配，子代白色蛹個體中純合子占$\frac{3}{13}$．
（5）研究發(fā)現(xiàn)菜粉蝶體內(nèi)e和f是兩個位于z染色體上的隱性致死基因，即Z^eZ^e、Z^fZ^f、Z^ef，ZfW的受精卵將不能發(fā)育．為了只得到雄性后代，通過育種，需要得到z染色體上所含基因情況是兩個Z染色體上分別帶有致死基因e和f，即Z^eFZ^Ef的雄蠶，將該雄蠶與不帶有致死基因的雌蠶交配，即可達到目的．

Answer 1

分析 用純合灰體和純合黑體菜粉蝶交配，子代全是灰體，說明灰體是顯性性狀，親本是AA、aa，子一代是Aa；灰體（A_）紅眼與黑體（aa）白眼菜粉蝶交配，F(xiàn)中紅眼都是雄性，白眼都是雌性，說明眼色是伴X遺傳，且且紅眼是顯性性狀，親本相關基因型是Z^DW、Z^dZ^d，灰體與黑體雌雄菜粉蝶都有，說明親本是Aa、aa，因此兩個親本的基因型為AaZ^DW、aaZ^dZ^d，據(jù)此答題．

解答 解：（1）由題意可知，菜粉蝶細胞中有24對常染色體，1對性染色體，所以研究家蠶的基因組應研究24條常染色體和一條Z染色體、一條W染色體，共26條；由題意可知，雌家蠶的性染色體組成是ZW，減數(shù)分裂形成的次級卵母細胞可能不含W染色體，也可能含W染色體，若含W染色體處于減數(shù)第二次分裂的前期和中期，有一條W染色體，若處于后期，著絲點分裂，則含有2條W染色體．
（2）根據(jù)以上分析已知，親代中灰體紅眼菜粉蝶的基因型是AaZ^DW，黑體白眼菜粉蝶基因型為aaZ^dZ^d，
F₁中雌雄個體基因型分別為AaZ^DZ^d、aaZ^DZ^d、AaZ^dW、aaZ^dW，自由交配產(chǎn)生的F₂中，灰體（A_）紅眼雄菜粉蝶（Z^D_）所占的比例=（1-$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$）×（$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$）=$\frac{15}{64}$．
（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aa占$\frac{1}{64}$，說明親本產(chǎn)生a配子=$\frac{1}{8}$，A=$\frac{7}{8}$，又因為a=$\frac{1}{2}$Aa=$\frac{1}{8}$，即Aa占$\frac{1}{4}$，所以親代灰體菜粉蝶中純合子AA的比例是$\frac{3}{4}$．
（3）基因型為IiYy、iiyy的兩個個體交配產(chǎn)生后代的基因型是IiYy：Iiyy：iiYy：iiyy=1：1：1：1，由題意可知，只有基因型為iiYy的個體表現(xiàn)為黃色，其他均為白色，因此子代的表現(xiàn)型及其比例為白色、黃色=3：1；若基因型為IiYy的兩個個體交配，子代的基因型是I_Y_：I_yy：iiY_：iiyy=9：3：3：1，其中表現(xiàn)為黃色的個體是iiY_，其余的都表現(xiàn)為白色，白色個體中純合子所占的比例是$\frac{3}{13}$．
（4）進一步的研究發(fā)現(xiàn)，菜粉蝶中e和f是兩個位于Z染色體上的隱性致死基因，即Z^eZ^e、Z^fZ^f、Z^eW，Z^fW的受精卵將不能發(fā)育．為了只得到雄性后代，通過育種，需要得到Z染色體上所含基因情況是兩個Z染色體上分別帶有致死基因e和f的（即Z^eFZ^Ef）雄菜粉蝶，將該雄菜粉蝶與不帶有致死基因的雌菜粉蝶交配，即可達到目的．
故答案應為：
（1）26 0或1或2
（2）AaZ^DW  $\frac{15}{64}$
（3）$\frac{3}{4}$
（4）白色、黃色=3：1 $\frac{3}{13}$
（5）兩個Z染色體上分別帶有致死基因e和f，即Z^eFZ^Ef

點評 本題的知識點是染色體結構變異，減數(shù)分裂性染色體的行為，基因的自由組合定律，性別決定及伴性遺傳，主要考查學生的識圖能力和對自由組合定律的理解和靈活運用的能力．