Question

2．果蠅種群中翅型有3種：長(zhǎng)翅、小翅和殘翅，該性狀由A與a、H與h兩對(duì)基因共同決定：基因A、H同時(shí)存在個(gè)體表現(xiàn)為長(zhǎng)翅，基因A、H均不存在則表現(xiàn)為殘翅，其余均為小翅．某果蠅的相關(guān)基因在染色體上的位置如右圖所示．分析回答：
（1）該果蠅的一個(gè)基因組中含有5條染色體，若該果蠅的精原細(xì)胞產(chǎn)生了一個(gè)基因型為AaYY的次級(jí)精母細(xì)胞，則產(chǎn)生該細(xì)胞的原因?yàn)闇p數(shù)第一次分裂時(shí)發(fā)生了基因突變或交叉互換（基因重組）．
（2）現(xiàn)選擇基因型純合的長(zhǎng)翅雌性個(gè)體和殘翅雄性個(gè)體雜交，F(xiàn)₁代雌雄個(gè)體相互交配，則在F₂中，雄性個(gè)體的表現(xiàn)型及比例為長(zhǎng)翅：小翅：殘翅=3：4：1．
（3）對(duì)F₂果蠅進(jìn)行誘變處理，并使其雌雄個(gè)體相互交配，在后代中出現(xiàn)了新的翅型（由基因h⁺控制），但是該突變型個(gè)體的比例明顯低于理論預(yù)期．相關(guān)實(shí)驗(yàn)已確定h⁺基因?qū)Υ婆渥哟婊顭o(wú)影響．
①現(xiàn)有各種正常及突變型的雌雄果蠅，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，探究基因h⁺是否影響雄配子的存活．
A．實(shí)驗(yàn)思路：．選擇突變型雄性個(gè)體與雌性個(gè)體雜交．
B．結(jié)果與結(jié)論：若后代雌雄個(gè)體比例接近1：1，h⁺對(duì)雄配子無(wú)致死效應(yīng)；若后代個(gè)體均為雄性，h⁺對(duì)雄配子有完全致死效應(yīng)．
②若H及其等位基因既影響翅型又對(duì)配子的存活產(chǎn)生影響，這一現(xiàn)象表明基因與性狀的關(guān)系為一個(gè)（種）基因可以決定兩種（或多種）性狀．

Answer 1

分析 1、分析題圖可知，果蠅含有4對(duì)同源染色體，其中3對(duì)是常染色體，1對(duì)性染色體，果蠅的性別決定是XY型，X、Y是異型同源染色體，二者的遺傳信息不完全相同，因此基因組包括3條常染色體、1條X染色體、1條Y染色體上的遺傳信息．
2、由題意知，果蠅的翅型由2對(duì)等位基因決定，一對(duì)位于常染色體上，1對(duì)位于X染色體上，且A、H同時(shí)存在個(gè)體表現(xiàn)為長(zhǎng)翅，基因A、H均不存在則表現(xiàn)為殘翅，其余均為小翅，因此長(zhǎng)翅雌果蠅的基因型是A_X^HX^_，長(zhǎng)翅雄果蠅的基因型是A_X^HY，殘翅雌果蠅的基因型是aaX^hX^h，殘翅雄果蠅的基因型是aaX^hY，小翅雌果蠅的基因型是aaX^HX^-、A_X^hX^h、A_X^hY、aaX^hY；由于2對(duì)等位基因分別位于2對(duì)同源染色體上，因此在遺傳過程中遵循自由組合定律和分離定律．

解答 解：（1）由題圖可知，果蠅含有4對(duì)同源染色體上，其中X、Y是異型同源染色體，X、Y染色體上的遺傳信息不完全相同，因此果蠅的一個(gè)基因組包括3條常染色體和一條X、一條Y染色體；該果蠅的基因型是AaXY，如果精原細(xì)胞產(chǎn)生了一個(gè)基因型為AaYY的次級(jí)精母細(xì)胞，則可能的原因是減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，A基因與a基因位于一條染色體的兩條染色單體上．
（2）由題意知，純合的長(zhǎng)翅雌性個(gè)體的基因型是AAX^HX^H，純合殘翅雄性個(gè)體的基因型是aaX^hY，二者雜交子一代的基因型是AaX^HXh、A^aX^HY，子一代雌雄個(gè)體交配，后代中雄果蠅中，長(zhǎng)翅的概率是A_X^HY=$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$，殘翅的概率是aaX^hY=$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$，小翅的概率是1-$\frac{3}{8}-\frac{1}{8}=\frac{4}{8}$，因此長(zhǎng)翅：小翅：殘翅=3：4：1
（3）①由分析可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究基因h⁺是否影響雄配子的存活，如果h⁺對(duì)雄配子無(wú)致死效應(yīng)，則雌果蠅產(chǎn)生一種性染色體組成是X的配子，雄果蠅產(chǎn)生的配子是X：Y=1：1，則選擇突變型雄性個(gè)體與雌性個(gè)體雜交后代的果蠅性別比例是雌性：雄性=1：1；如果h⁺對(duì)雄配子有完全致死效應(yīng)，則雄果蠅產(chǎn)生的配子只有含有Y染色體的配子能形成受精卵并發(fā)育成個(gè)體，則選擇突變型雄性個(gè)體與雌性個(gè)體雜交后代的果蠅性別是只有雄性個(gè)體．
②若H及其等位基因既影響翅型又對(duì)配子的存活產(chǎn)生影響，這說明一個(gè)（種）基因可以決定兩種（或多種）性狀．
故答案為：
（1）5   減數(shù)第一次分裂時(shí)發(fā)生了基因突變或交叉互換（基因重組）
（2）長(zhǎng)翅：小翅：殘翅=3：4：1
（3）①A．選擇突變型雄性個(gè)體與雌性個(gè)體雜交
B．后代雌雄個(gè)體比例接近1：1    后代個(gè)體均為雄性
②一個(gè)（種）基因可以決定兩種（或多種）性狀

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用，果蠅的性別決定和伴性遺傳，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、判斷綜合解答問題的能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用演繹推理的方法設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并獲取結(jié)論的能力．