Question

13．果蠅是很好的遺傳學(xué)研究材料，如表表示6個(gè)品系的果蠅（都是純種）的性狀和攜帶這些基因的染色體，品系②一⑥都只有一個(gè)性狀是隱性性狀，其他性狀都正常．請(qǐng)回答：

品系	①	②	③	④	⑤	⑥
性狀	野生型	殘翅	黑體	白眼	棕眼	紫紅眼
染色體		Ⅱ（a基因）	Ⅱ	X（b基因）	Ⅱ	Ⅲ

（1）用¹⁵N對(duì)果蠅精原細(xì)胞的一條染色體上的DNA進(jìn)行標(biāo)記，正常情況下（不考慮交叉互換）這一精原細(xì)胞減數(shù)分裂形成的精子中，含¹⁵N的精子所占比例為$\frac{1}{2}$．
（2）若要研究伴性遺傳，應(yīng)選擇表中①和④品系之間進(jìn)行交配最為恰當(dāng)；若考慮兩對(duì)性狀遺傳，選擇②和⑤之間進(jìn)行交配不能（填“能”或“不能”）驗(yàn)證基因的自由組合定律．
（3）讓系統(tǒng)④與系統(tǒng)②（兩個(gè)系統(tǒng)中的雌雄個(gè)體數(shù)都相等）之間交配，得到的F₁的基因型可能有AaX^BY、AaX^BX^b、AaX^bY（寫具體基因型），如果F₁各系統(tǒng)果蠅的生存能力相同，自由交配，計(jì)算F₂中野生型雌性的比值．
（4）二倍體動(dòng)物缺失一條染色體稱為單體．果蠅中的Ⅳ號(hào)染色體只缺失一條可以存活，而且能夠繁殖后代；缺失兩條致死．已知果蠅有眼（C）對(duì)無(wú)眼（c）為顯性，基因位于常染色體．現(xiàn)有一果蠅種群，其組成為染色體正常的有眼、染色體正常的無(wú)眼、Ⅳ號(hào)染色體單體有眼果蠅各多只，顯性純合子、雜合子混在一起．現(xiàn)將多只Ⅳ號(hào)染色體單體有眼果蠅與染色體正常的無(wú)眼果蠅交配，產(chǎn)生子代．若子代出現(xiàn)有眼：無(wú)眼果蠅=1：1（且有眼染色體全正常，無(wú)眼全為單體），則說(shuō)明無(wú)眼基因位于Ⅳ號(hào)染色體上；若子代出現(xiàn)有眼果蠅多于無(wú)眼果蠅（且有眼和無(wú)眼果蠅都有染色體正常和染色體單體個(gè)體），則說(shuō)明無(wú)眼基因不位于Ⅳ號(hào)染色體上．

Answer 1

分析 1、基因是控制生物性狀的基本單位，特定的基因控制特定的性狀．基因通過(guò)中心法則控制性狀，包括兩種方式：通過(guò)控制酶的合成控制代謝過(guò)程，間接控制生物體的性狀；還可通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀．
2、自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合．
3、根據(jù)題意和表格分析，此題研究5種性狀，①的5對(duì)基因都是顯性純合子；②③④⑤⑥相關(guān)性狀的基因是隱性的，其余基因是顯性純合的．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，用¹⁵N對(duì)果蠅精原細(xì)胞的一條染色體上的DNA進(jìn)行標(biāo)記，而該DNA分子經(jīng)過(guò)半保留復(fù)制后形成的這條染色體上的兩個(gè)DNA分子均含有¹⁵N標(biāo)記，這條染色體將在減數(shù)第二次分裂后期時(shí)發(fā)生著絲點(diǎn)分裂，兩個(gè)含¹⁵N標(biāo)記的DNA分子分配到兩個(gè)精細(xì)胞中，而另外兩個(gè)同時(shí)產(chǎn)生的精細(xì)胞中不含標(biāo)記，因此正常情況下（不考慮交叉互換）這一精原細(xì)胞減數(shù)分裂形成的精子中，含¹⁵N的精子所占比例為$\frac{1}{2}$．
（2）伴性遺傳的基因位于性染色體上，因此若要研究伴性遺傳，應(yīng)選擇表中品系①和④之間進(jìn)行交配最為恰當(dāng)；若考慮兩對(duì)性狀遺傳，由于②和⑤的殘翅、棕眼的基因均位于Ⅱ號(hào)染色體上，而基因的自由組合定律適用于非同源染色體上的非等位基因，因此選擇②和⑤之間進(jìn)行交配不能驗(yàn)證基因的自由組合定律．
（3）設(shè)常染色體上的顯、隱性基因?yàn)锳、a，X染色體上的顯、隱性基因?yàn)閄^B、X^b，則④×②有兩種可能：aaX^BX^B×AAX^bY或aaX^BY×AAX^bX^b，F(xiàn)₁基因型為AaX^BY、AaX^BX^b、AaX^bY．分別計(jì)算兩者F₂中野生型雌性的比例為$\frac{3}{16}$、$\frac{6}{16}$，將兩種情況綜合考慮，比例為：$\frac{1}{2}×\frac{3}{16}+\frac{1}{2}×\frac{6}{16}=\frac{9}{32}$．
（4）為探究無(wú)眼基因是否位于Ⅳ號(hào)染色體上，可用多只Ⅳ號(hào)染色體單體有眼果蠅與正常染色體無(wú)眼果蠅交配，若子代中有眼、無(wú)眼果蠅各占一半，則無(wú)眼基因位于Ⅳ號(hào)染色體上；若子代有眼果蠅多于無(wú)眼，則無(wú)眼基因不位于Ⅳ號(hào)染色體上．
故答案為：
（1）$\frac{1}{2}$
（2）①和④不能
（3）AaX^BY、AaX^BX^b、AaX^bY      $\frac{9}{32}$
（4）若子代出現(xiàn)有眼：無(wú)眼果蠅=1：1（且有眼染色體全正常，無(wú)眼全為單體）
子代出現(xiàn)有眼果蠅多于無(wú)眼果蠅（且有眼和無(wú)眼果蠅都有染色體正常和染色體單體個(gè)體）

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握程度，培養(yǎng)學(xué)生分析圖表、獲取信息及預(yù)測(cè)基因型和表現(xiàn)型的能力．