Question

13．如圖為雄果蠅的染色體組成示意圖，請據(jù)圖回答．
（1）已知果蠅的Ⅲ號染色體上有黑檀體基因．現(xiàn)將黑檀體無眼果蠅與灰體有眼果蠅雜交，獲得的F₁均為灰體有眼果蠅，再將F₁雌雄果蠅相互雜交，不考慮突變和交叉互換，若F₂中灰體有眼：灰體無眼：黑檀體有眼：黑檀體無眼的比例為9：3：3：1，則可推測控制無眼的基因不在Ⅲ號染色體上．
（2）已知控制果蠅翅型的基因在Ⅱ號染色體上．如果在一翅型正常的群體中，偶然出現(xiàn)一只卷翅的雄性個體，探究該卷翅是由于基因突變的（控制翅型基因的顯隱未知，突變只涉及一個親本Ⅱ號染色體上一對等位基因中的一個基因），還是由于卷翅基因的“攜帶者”偶爾交配后出現(xiàn)的（只涉及親本Ⅱ號染色體上一對等位基因）．
探究實驗方案設(shè)計：用這只卷翅雄性個體與該自然果蠅種群中的多只正常雌性個體交配，觀察后代的變現(xiàn)型并統(tǒng)計數(shù)目．
預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：
①若后代卷翅個體與正常個體的數(shù)量比接近1：1，則該卷翅個體是由于基因突變造成的．
②若后代全部是正常個體或正常個體數(shù)量多于卷翅個體，則該卷翅個體是由于卷翅基因的“攜帶者”偶爾交配后出現(xiàn)的．
（3）果蠅缺失1條染色體仍能正常生存和繁殖，缺失2條則胚胎致死．Ⅱ號染色體上的翻翅對正常翅為顯性．缺失1條Ⅱ號染色體的翻翅果蠅和缺失1條Ⅱ號染色體正常翅果蠅雜交，則F₁成活個體中染色體數(shù)正常的果蠅占$\frac{1}{3}$．
（4）果蠅的紅眼（R）和百眼（r）基因位于X染色體上．從某果蠅種群中隨機(jī)抽取雌雄果蠅各50只，其中紅眼雄果蠅為45只，紅眼雌果蠅為40只．已知紅眼雌果蠅中50%為雜合子，則r的基因頻率為30%．

Answer 1

分析 1、基因自由組合定律的實質(zhì)是：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因隨同源染色體分離而分離的同時，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合．
2、在一翅型正常的群體中，偶然出現(xiàn)一只卷翅的雄性個體，探究這種卷翅究竟是由于基因突變的直接結(jié)果，還是由于卷翅基因的“攜帶者”偶爾交配后的，可以運(yùn)用演繹推理的方法設(shè)計實驗，觀察后代的表現(xiàn)型及比例進(jìn)行探究；先假定某一原因成立，然推理預(yù)期后代的表型及比例．

解答 解：（1）由題意知，無眼果蠅和有眼果蠅雜交，后代果蠅均表現(xiàn)為有眼，因此有眼對無眼是顯性性狀；如果控制體色和有（無）眼的基因位于兩對同源染色體上，則遵循自由組合定律，F(xiàn)₁雌雄果蠅相互雜交，F(xiàn)₂表現(xiàn)型及比例為灰體有眼：灰體無眼：黑檀體有眼：黑檀體無眼=9：3：3：1，則可推測控制無眼的基因不在Ⅲ號染色體上．
（2）由題意知，在一翅型正常的群體中，偶然出現(xiàn)一只卷翅的雄性個體，由于基因突變具有低頻性，兩個基因同時突變的概率極低，因此最可能是顯性突變，該卷翅雄性個體是雜合子；如果卷翅是由于卷翅基因的“攜帶者”偶爾交配后出現(xiàn)的，說明卷翅由隱性基因控制，則該卷翅雄性個體最可能為隱性純合子．探究該性狀是由于基因突變的直接結(jié)果，還是由于卷翅基因的“攜帶者”偶爾交配后出現(xiàn)的，可以用這只卷翅雄性個體與多只正常雌性個體交配，①如果后代卷翅個體與正常個體且數(shù)量比接近1：1，則是由于基因突變引起；②如果后代全部是正常個體或正常個體數(shù)量多于卷翅個體，則卷翅是由于卷翅基因的“攜帶者”偶爾交配后出現(xiàn)的．
（3）缺失1條II號染色體的翻翅果蠅和缺失1條染色體正常翅果蠅雜交時，缺失1條II號染色體的翻翅果蠅可產(chǎn)生$\frac{1}{2}$正常數(shù)量染色體的配子和$\frac{1}{2}$缺少一條II號染色體的不正常配子，缺失1條染色體正常翅果蠅同樣可以產(chǎn)生$\frac{1}{2}$正常染色體數(shù)量的配子和$\frac{1}{2}$缺少1條染色體的不正常配子．當(dāng)$\frac{1}{2}$缺少一條II號染色體的配子和$\frac{1}{2}$缺少一條染色體的配子結(jié)合時，則胚胎致死．F₁成活個體共有3份，其中一份染色體數(shù)量正常，即$\frac{1}{3}$．
（4）在某果蠅種群中隨機(jī)抽取雌雄果蠅各50只，紅眼雄果蠅X^RY為45只，則白眼雄果蠅X^rY為5只；紅眼雌果蠅為40只，其中X^RX^R為20只，X^RX^r為20只，則白眼雌果蠅X^rX^r為10只．因此，r的基因傾率為$\frac{5+20+10×2}{50+50×2}$×100%=30%．
故答案為：
（1）9：3：3：1
（2）多只正常雌性      卷翅個體與正常個體的數(shù)量比接近1：1     全部是正常個體或正常個體數(shù)量多于卷翅個體
（3）$\frac{1}{3}$  
（4）30%

點(diǎn)評 本題具有一定的難度，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的要求，考查了基因自由組合定律的應(yīng)用，以及顯性純合致死的實例，要求考生能夠根據(jù)后代表現(xiàn)型判斷顯隱性，掌握基因自由組合定律的使用范圍，并能設(shè)計相關(guān)實驗進(jìn)行驗證．