Question

8．果蠅的體色有灰身和黑身、翅形有長翅和殘翅、眼色有紅眼和白眼之分，三對相對性狀分別受等位基因B和b、D和d、E和e控制．已知控制體色和翅形的基因位于同一對常染色體上，且雌蠅在形成配子的過程中，部分性母細胞的這對染色體發(fā)生交叉互換，而雄蠅無此現(xiàn)象．某同學為驗證所學知識，利用一果蠅種群進行了如下實驗：
實驗一：將純種灰身長翅與純種黑身殘翅果蠅雜交，得到的F₁中雌雄果蠅全部為灰身長翅；再利用黑身殘翅雄蠅與F₁中的灰身長翅雌蠅測交，得到F₂中表現(xiàn)型有灰身長翅、灰身殘翅、黑身長翅、黑身殘翅，所占比例分別為42%、8%、8%、42%．
實驗二：將純種紅眼與白眼果蠅雜交，得到的F₁中雌雄果蠅全部為紅眼；F₁中的雌雄果蠅自由交配，得到的F₂中表現(xiàn)型及比例為紅眼雌蠅：紅眼雄蠅：白眼雄蠅=2：1：1．
請回答下列問題：
（1）果蠅的三對相對性狀中的顯性性狀分別為灰身、長翅、紅眼．
（2）根據(jù)實驗一推斷，果蠅的體色和翅形的遺傳都符合孟德爾的基因分離定律，請對F₂中表現(xiàn)型的比例做出合理的解釋基因分離F1雌蠅在產(chǎn)生配子（卵細胞）的過程中發(fā)生了交叉互換，導致產(chǎn)生的兩種（親本型）BD和bd配子（卵細胞）數(shù)量多且相等，產(chǎn)生的兩種（重組型）Bd和bD配子（卵細胞）數(shù)量少且相等．
（3）結(jié)合摩爾根的經(jīng)典實驗判斷，實驗二中親本果蠅的基因型為X^EX^E×X^eY．如果將F₂中的白眼雄蠅與F₁中的紅眼雌蠅雜交得到下一代，預(yù)期結(jié)果不能（填“能”或“不能”）驗證果蠅的眼色遺傳與性別有關(guān)，原因是不論控制眼色的基因位于常染色體還是X染色體上，其后代均有兩種表現(xiàn)型；且每種表現(xiàn)型的性別比例均為1：1，故不能確定果蠅的眼色基因是否在性染色體上．
（4）若進行一次雜交實驗，既能說明雄性果蠅不發(fā)生交叉互換，又能說明果蠅的眼色遺傳與性別有關(guān)，則用來雜交的親本基因型最佳組合為bbddX^eX^e×BbDdX^EY．

Answer 1

分析 1、基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)：進行有性生殖的生物在進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，同時位于非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而發(fā)生自由組合．
2、由題意知，B（b）、D（d）位于一對同源染色體上，因此兩對等位基因在遺傳過程中不遵循自由組合定律，且雌蠅在形成配子的過程中，部分性母細胞的這對染色體發(fā)生交叉互換，能產(chǎn)生四種類型的配子，雄果蠅不發(fā)生交叉互換，產(chǎn)生兩種類型的配子．
3、實驗一，純種灰身長翅與純種黑身殘翅果蠅雜交，得到的F₁中雌雄果蠅全部為灰身長翅，說明灰身對黑身、長翅對殘翅是顯性性狀，子一代果蠅的基因型是BbDd；黑身殘翅果蠅的基因型是bbdd，黑身殘翅雄蠅與F₁中的灰身長翅雌蠅測交，得到F₂中表現(xiàn)型有灰身長翅、灰身殘翅、黑身長翅、黑身殘翅，所占比例分別為42%、8%、8%、42%，由于黑身殘翅果蠅產(chǎn)生的配子是bd，因此雌果蠅產(chǎn)生的配子的類型及比例是BD：Bd：bD：bd=42：8：8：42．
實驗二，純種紅眼與白眼果蠅雜交，得到的F₁中雌雄果蠅全部為紅眼，說明紅眼對白眼是顯性性狀，F(xiàn)₁中的雌雄果蠅自由交配，得到的F₂中，雌果蠅都是紅眼，雄果蠅中一半是紅眼、一半是白眼，說明控制眼色的基因位于X染色體上．

解答 解：（1）實驗一中，純種灰身長翅與純種黑身殘翅果蠅雜交，得到的F₁中雌雄果蠅全部為灰身長翅，說明灰身對黑身是顯性性狀、長翅對殘翅是顯性性狀，實驗二純種紅眼與白眼果蠅雜交，得到的F₁中雌雄果蠅全部為紅眼，說明紅眼對白眼是顯性性狀．
（2）實驗一，側(cè)交后代灰身長翅、灰身殘翅、黑身長翅、黑身殘翅，所占比例分別為42%、8%、8%、42%．灰身：黑身=1：1，長翅：殘翅=1：1，因此每一對相對性狀的遺傳符合基因分離定律；由于親本基因型是BBDD、bbdd，子一代的基因型是BbDd，BD位于一條染色體上，bd位于一條染色體上，雌性個體在進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，產(chǎn)生基因型為Bd、bD兩種重組類型的配子，且BD、bd兩種類型的配子多且相等，重組類型的配子少且相等，因此用黑身殘翅雄蠅與F₁中的灰身長翅雌蠅測交，得到F₂中表現(xiàn)型有灰身長翅、灰身殘翅、黑身長翅、黑身殘翅，所占比例分別為42%、8%、8%、42%．
（3）由分析可知，果蠅的紅眼對白眼是顯性性狀，且位于X染色體上，子二代雄果蠅中紅眼、白眼各占一半，因此子一代的雌果蠅的基因型是X^EX^e，子二代雌果蠅都是紅眼，因此子一代雄果蠅的基因型是XEY，親本基因型是X^EX^E、X^eY；白眼雄果蠅的基因型是X^eY，子一代果蠅的基因型是X^EX^e，二者雜交后代表現(xiàn)為紅眼雌果蠅：白眼雌果蠅：紅眼雄果蠅：白眼雄果蠅=1：1：1：1，如果基因位于常染色體上，白眼雄果蠅的基因型是ee，子一代雌果蠅的基因型是Ee，雜交后代仍然是紅眼雌果蠅：白眼雌果蠅：紅眼雄果蠅：白眼雄果蠅=1：1：1：1，不能判斷基因位于常染色體上，還是位于X染色體上．
（4）如果說明不發(fā)生交叉互換，可以用基因型為BbDd的雄性個體與基因型為bbdd的個體進行雜交，不發(fā)生交叉互換，基因型為BbDd的個體產(chǎn)生的配子的類型是兩種，BD：bd=1：1，測交后代的表現(xiàn)型是2種，比例是1：1，如果發(fā)生交叉互換，則會產(chǎn)生4種配子類型，測交后代的表現(xiàn)型是4種；
說明果蠅的眼色遺傳與性別有關(guān)的雜交組合是X^eX^e與X^EY雜交，因此若進行一次雜交實驗，既能說明雄性果蠅不發(fā)生交叉互換，又能說明果蠅的眼色遺傳與性別有關(guān)，則用來雜交的親本基因型最佳組合為bbddX^eX^e×BbDdX^EY．
故答案為：
（1）灰身、長翅、紅眼 
（2）基因分離    F1雌蠅在產(chǎn)生配子（卵細胞）的過程中發(fā)生了交叉互換，導致產(chǎn)生的兩種（親本型）BD和bd配子（卵細胞）數(shù)量多且相等，產(chǎn)生的兩種（重組型） Bd和bD配子（卵細胞）數(shù)量少且相等
（3）X^EX^E×X^eY     不能   不論控制眼色的基因位于常染色體還是X染色體上，其后代均有兩種表現(xiàn)型；且每種表現(xiàn)型的性別比例均為1：1，故不能確定果蠅的眼色基因是否在性染色體上
（4）bbddX^eX^e×BbDdX^EY

點評 本題旨在考查學生理解基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)和使用條件、果蠅的性別決定和伴性遺傳，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并學會分析題干獲取信息，利用相關(guān)信息進行推理、綜合解答問題．