Question

果蠅的短剛毛與長剛毛是由等位基因A-a控制的一對相對性狀，將一只短剛毛雌蠅與一只長剛毛雄蠅雜交，得到的F₁表現(xiàn)型為：

1

3

短剛毛雌蠅，

1

3

長剛毛雌繩，

1

3

長剛毛雄繩．將F1中的長剛毛雄蠅與長剛毛雌蠅雜交．F₂都是長剛毛．將F₁中的長剛毛雄蠅與短剛毛雌蠅雜交．F₂得到

1

3

短剛毛雌蠅，

1

3

長剛毛雌蠅，

1

3

長剛毛雄蠅．為研究該基因的位置及性狀的顯隱性關(guān)系，清完善下列有關(guān)分析．
（1）果蠅的性別決定方式為XY型．雌果蠅有絲分裂后期的細(xì)胞中含有

 

條X染色體，雄果蠅于減數(shù)第二次分裂后期的次級精母細(xì)胞中含有

 

條X染色體．
（2）若該基因位于常染色體上，則短剛毛為

 

性性狀，且基因型為

 

的雄性個(gè)體致死．
（3）若該基因位于性染色體上，則它可能位于X染色休的非同源區(qū)段上，也可能位于XY染色體的同源區(qū)段上，上述兩種可能中，長剛毛均對短剛毛為

 

性，致死的基因型依次為

 

、

 

（4）果蠅的隱形性狀遺傳中，也存在類似的致現(xiàn)象，已知果蠅的圓眼（B）與棒眼（b）為顯性，兩只圓鹽果蠅雜交，F(xiàn)₁代全為圓眼，但雌雄的比例為2：1．分別提取該雜交系的相關(guān)個(gè)體的DNA片段，經(jīng)過限制酶切割，電泳后，再用特異性探針做分子雜交，結(jié)果如圖所示．

則該基因位于

 

（常染色體/X染色體的非同源區(qū)段/XY染色體的同源區(qū)段）上，雄性中致死的基因型為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：伴性遺傳

專題：

分析：分析：由題干信息可知：果蠅的短剛毛與長剛毛是由等位基因A-a控制的一對相對性狀，將一只短剛毛雌蠅與一只長剛毛雄蠅雜交，得到的F₁表現(xiàn)型及比例為：短剛毛雌蠅：長剛毛雌繩：=1：1：1，雌雄比例為2：1，正常情況下雌雄比例應(yīng)為1：1，所以，此性狀的某種基因性會(huì)對雄性個(gè)體致死，然后依據(jù)（2）（3）（4）提供的可能情況具體分析；減數(shù)分裂過程中染色體的行為及數(shù)目變化：雌性果蠅正常體細(xì)胞的性染色體組成為XX，有絲分裂時(shí)，染色體經(jīng)過復(fù)制、著絲點(diǎn)的分裂后，后期細(xì)胞中應(yīng)該含有4條X染色體．雄果蠅的性染色體的組成為XY，減數(shù)第一次分裂后期，復(fù)制后的X、Y染色體發(fā)生分離，則產(chǎn)生的次級精母細(xì)胞中的性染色體為X或Y，該細(xì)胞在減數(shù)第二次分裂后期時(shí)，著絲點(diǎn)分裂，染色體加倍，性染色體組成變?yōu)閄X或YY；DNA分子雜交電泳圖解據(jù)此答題．

解答： 解答：（1）雌性果蠅正常體細(xì)胞的性染色體組成為XX，有絲分裂時(shí)，染色體經(jīng)過復(fù)制、著絲點(diǎn)的分裂后，后期細(xì)胞中應(yīng)該含有4條X染色體．雄果蠅的性染色體的組成為XY，減數(shù)第一次分裂后期，復(fù)制后的X、Y染色體發(fā)生分離，則產(chǎn)生的次級精母細(xì)胞中的性染色體為X或Y，該細(xì)胞在減數(shù)第二次分裂后期時(shí)，著絲點(diǎn)分裂，染色體加倍，性染色體組成變?yōu)閄X或YY．
（2）若該基因位于常染色體上，不妨假設(shè)長剛毛對短剛毛為顯性，則短剛毛個(gè)體的基因型為aa，長剛毛個(gè)體的基因型為A_-．由于F₁的表現(xiàn)型中，同時(shí)含有長剛毛和短剛毛，則親本中的短剛毛雌蠅和長剛毛雄蠅的基因型分別為aa和Aa，這樣形成的F₁中的長剛毛果蠅的基因型，不論雌雄均為Aa． 則F₁中的長剛毛雄蠅與長剛毛雌蠅雜交，F(xiàn)₂中應(yīng)該既有長剛毛也有短剛毛，這與題意不符，故短剛毛一定是顯性的．這樣的話，親本短剛毛雌蠅（Aa）和長剛毛雄蠅（aa）雜交后，如果不發(fā)生致死，則F₁表現(xiàn)型為：

1

4

短剛毛雄蠅（Aa），

1

4

短剛毛雌蠅（Aa），

1

4

長剛毛雌蠅（aa），

1

4

長剛毛雄蠅（aa）．比較題中的F₁表現(xiàn)型情況，可以分析出F₁中短剛毛雄蠅（Aa）致死．
（3）若該基因位于性染色體上，無論是位于位于X染色體的非同源區(qū)段上，還是位于XY染色體的同源區(qū)段上，假設(shè)短剛毛為隱性的話，推理（方法同第（2）題）出來的結(jié)果都與題干信息不符．則長剛毛均對短剛毛為隱性．據(jù)此分析：若基因位于X染色體的非同源區(qū)段上，則親本中的短剛毛雌蠅和長剛毛雄蠅的基因型分別為X^AX^-和X^aY，從F₁中出現(xiàn)長剛毛雄蠅（X^aY），可以確定親本的短剛毛雌蠅的基因型為X^AX^a，這樣如果不發(fā)生致死，親本X^AX^a和X^aY雜交形成的后代中，F(xiàn)₁表現(xiàn)型應(yīng)該為：

1

4

短剛毛雌蠅（X^AX^a），

1

4

長剛毛雌蠅（X^aX^a），

1

4

短剛毛雄蠅（X^AY），

1

4

長剛毛雄蠅（X^aY）．對比題干中F₁表現(xiàn)型情況，可以分析基因型為X^AY的個(gè)體致死．若基因位于XY染色體的同源區(qū)段上，同理可以分析親本的基因型為X^AX^a和X^aY^a，F(xiàn)₁中基因型為X^AY^a個(gè)體發(fā)生了致死．
（4）由雜交結(jié)果可知，子代的雄性中有1/2致死．從電泳的結(jié)果可知，F(xiàn)₁的雌性中有兩種不同的基因型：既有顯性純合的（最后一個(gè)），又有顯性雜合的．由此可以判斷，上面的第一條帶表示的是圓眼B基因，下面的兩個(gè)較小的條帶為棒眼b基因（B突變?yōu)閎時(shí)，由于堿基的改變，使該基因中間多了一個(gè)該酶的切點(diǎn)）．再根據(jù)電泳的結(jié)果可知，親代的母本和父本均為顯性雜合體；F₁的雄性為顯性雜合體．綜合以上信息可以判斷：①該對基因不可能位于X染色體的非同源區(qū)段上．因?yàn)樵撉闆r下，雄性無雜合子．②該對基因也不可能位于常染色體上．因?yàn)锽b×Bb→BB、Bb、bb，后代雌性中會(huì)出現(xiàn)棒眼隱性個(gè)體，且雄性的致死比例也與題意不符．③該對基因應(yīng)位于XY染色體的同源區(qū)段上，該情況下共有兩種可能：第一種可能為X^BX^b×X^bY^B，因后代雌性中會(huì)出現(xiàn)棒眼隱性個(gè)體，與題意不符，故排除．第二種可能為X^BX^b×X^BY^b，后代中有

1

4

 X^BX^B（圓眼雌蠅），

1

4

X^BX^b（圓眼雌蠅），

1

4

X^BY^b（圓眼雄蠅），

1

4

X^bY^b（棒眼雄蠅，隱性純合致死），結(jié)果雌雄的比例為2：1，這與題意相符．
故答案為：
（1）4    0或2　 　
（2）顯   Aa    
（3）隱   X^AY    X^AY^a
（4）XY染色體的同源區(qū)段    X^bY^b

點(diǎn)評：本題的知識點(diǎn)是基因的自由組合定律，伴性遺傳應(yīng)用和基因頻率計(jì)算，意在考查學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力．