Question

6．果蠅是遺傳學研究的經典材料，其四對相對性狀中紅眼（E）對白眼（e）、灰身（R）對黑身（r）、長翅（V）對殘翅（v）、細眼（B）對粗眼（b）為顯性．圖是雄果蠅M（BbVvRRX^EY）的四對等位基因在染色體上的分布．

（1）果蠅M眼睛的表現(xiàn)型是紅眼細眼，果蠅M與基因型為X^EX^e的個體雜交，子代的雄果蠅既有紅眼性狀又有白眼性狀．
（2）果蠅M產生配子時，非等位基因Bb和Vv不遵循（遵循或不遵循）自由組合定律，原因是兩對等位基因位于同一對同源染色體上．如果選擇殘翅粗眼（vvbb）果蠅對M進行測交，子代的表現(xiàn)型及比例長翅粗眼：殘翅細眼=1：1．
（3）果蠅M與黑身果蠅雜交，在后代群體中出現(xiàn)了一只黑身果蠅．出現(xiàn)該黑身果蠅的原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失．現(xiàn)有基因型為Rr，rr的果蠅可供選擇，請完成下列實驗步驟及結果預測，以探究其原因．（注：一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各型配子活力相同）實驗步驟：
①用該黑身果蠅與基因型為Rr的果蠅雜交，獲得F₁．
②F₁自由交配，觀察、統(tǒng)計F₂表現(xiàn)型及比例．
結果預測：
I．如果F₂表現(xiàn)型及比例為灰身：黑身=7：9，則為基因突變；
II．如果F₂表現(xiàn)型及比例為灰身：黑身=7：8，則為染色體片段缺失．
（4）在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下，一個由純合果蠅組成的大種群個體間自由交配得到F₁，F(xiàn)₁中灰身果蠅8400只，黑身果蠅1600只，F(xiàn)₁中r的基因頻率為40%，Rr的基因型頻率為48%．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：圖示是雄果蠅的四對等位基因在染色體上的分布：
（1）果蠅體內控制眼形細眼（B）對粗眼（b）的基因和翅形長翅（V）對殘翅（v）的基因都位于一對同源染色體3、4上，屬于同源染色體上的非等位基因，Bv、bV連鎖遺傳；
（2）控制眼色紅眼（E）對白眼（e）的基因位于X染色體上，屬于伴性遺傳；
（3）控制體色灰身（R）對黑身（r）的基因位于另一對常染色體5、6上，獨立遺傳．

解答 解：（1）該果蠅是雄性，由于同時含有紅眼基因E和細眼基因R，因此表現(xiàn)為紅眼、細眼．果蠅M眼色的基因型為X^EY，由于子代雄性的紅眼和白眼均只能來自于母本，想要子代的雄果蠅既有紅眼性狀又有白眼性狀，則其必須與基因型為X^EX^e的個體進行雜交．
（2）雄果蠅M的基因型為BbVvRRX^EY，由于非等位基因Bb和Vv位于一對同源染色體上，因此不遵循基因的自由組合定律，其它基因均遵循自由組合定律，因此果蠅M產生配子有：BvRX^E、bVRY、BvRY、bVRX^E．如果選擇殘翅粗眼（vvbb）果蠅對M進行測交，由于果蠅M（BbVv）只能產生Bv、bV兩種類型的配子，因此子代的表現(xiàn)型及比例長翅粗眼：殘翅細眼=1：1．
（3）只看體色這一對基因，果蠅M為RR與黑身rr果蠅雜交，后代理論上應全為Rr的灰身，卻出現(xiàn)了一只黑身果蠅，可能有以下兩種情況：①基因突變，則該黑身果蠅的基因型為rr，②染色體缺失，則該果蠅的基因型可用r0表示，0表示染色體上缺失該基因，如果選用rr的個體進行實驗，則后代全為rr或r0的黑身分不清屬于哪種情況，故應選擇提供的Rr個體進行實驗．
Ⅰ．如為基因突變，則親本為rr×Rr，F(xiàn)₁為$\frac{1}{2}$rr、$\frac{1}{2}$Rr，F(xiàn)₁產生配子R的概率為$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{4}$，產生r的概率為$\frac{3}{4}$，自由交配產生F₂中出現(xiàn)黑身rr的概率為$\frac{3}{4}×\frac{3}{4}=\frac{9}{16}$，灰身為1-$\frac{9}{16}$=$\frac{7}{16}$，即F₂中灰身：黑身=7：9；
Ⅱ．如為染色體缺失，則親代為r0×Rr，F(xiàn)₁未出現(xiàn)00缺失死亡個體，F(xiàn)₁自由交配產生F₂，符合遺傳平衡定律，親代中基因頻率與F₁相同，為R=0=$\frac{1}{4}$、r=$\frac{1}{2}$，F(xiàn)₂中出現(xiàn)黑身rr、r0的概率為$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}+2×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{1}{2}$，死亡個體00為$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{16}$，則灰身個體為1-$\frac{1}{16}-\frac{1}{2}=\frac{7}{16}$，即F₂中灰身：黑身=7：8．
（4）根據題干信息可知，此種群符合遺傳平衡定律，由F₁中灰身果蠅8400只，黑身果蠅1600只可知：rr的基因型頻率為16%，可推出r=40%，R=60%，Rr=2×40%×60%=48%．
故答案為：
（1）紅眼細眼   X^EX^e
（2）不遵循     兩對等位基因位于同一對同源染色體上    長翅粗眼：殘翅細眼=1：1
（3）①Rr      ②I、灰身：黑身=7：9      II、灰身：黑身=7：8
（4）40%     48%

點評 本題考查伴性遺傳及基因自由組合定律的相關知識，要求考生掌握伴性遺傳的特點及基因自由組合定律的實質，能根據圖中信息準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查．