Question

11．某種鳥類（2N=76）為ZW型性別決定，其羽毛中的黑色素由等位基因A/a中的A基因控制合成，且A基因越多，色素越多．回答下列問題：
（1）若等位基因A/a位于Z染色體上．
①雌鳥羽毛的顏色有2種，其產(chǎn)生卵細(xì)胞的過程中可以形成38個四分體．
②用兩只羽毛顏色相同的個體雜交，子代出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象，則親代基因型為Z^AW和Z^AZ^a，子代中黑色羽毛：灰色羽毛：白色羽毛=1：2：1．
（2）若等位基因A/a位于常染色體上，另有一對不在性染色體上的控制色素分布的等位基因B/b．研究者進(jìn)行了如圖雜交實(shí)驗(yàn)：
①根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)可以判斷，A/a和B/b所在染色體屬于非同源染色體，能夠使色素分散形成斑點(diǎn)的基因型是BB、Bb．
②F₂中基因型種類最多的性狀是純白，讓F₂中的純灰色雄鳥與灰色斑點(diǎn)雌鳥雜交，子代新出現(xiàn)的羽毛性狀占$\frac{1}{2}$．
③若讓F₂中所有斑點(diǎn)羽毛個體隨機(jī)交配，子代中出現(xiàn)斑點(diǎn)羽毛的個體的概率為$\frac{64}{81}$．
④斑點(diǎn)羽毛的鳥在自然環(huán)境中比純色羽毛的鳥更容易被天敵發(fā)現(xiàn)，將F₂全部個體放歸自然界多年后，種群中A基因的頻率將變小（填“變大”、“不變”或“變小”），理由是斑點(diǎn)羽毛個體中只有Aa和AA兩種基因型，沒有aa基因型，所以A比a更容易隨B基因淘汰．

Answer 1

分析 1、基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)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的同時(shí)，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合，由于自由組合定律同時(shí)也遵循分離定律，因此可以將自由組合問題轉(zhuǎn)化成分離定律問題進(jìn)行解答．
2、鳥類的性別決定是ZW型，雌鳥的性染色體組型是ZW，雄鳥的性染色體組型是ZZ，位于性染色體上的基因遵循分離定律，是分離定律的特殊形式．

解答 解：（1）①雌鳥的性染色體組型是ZW，基因型是Z^AW、Z^aW兩種，因此雌鳥的羽毛顏色是2種；由于染色體共有38對，因此能形成38個四分體．
②用兩只羽毛顏色相同的個體雜交，子代出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象，說明雄性親本是雜合子，基因型為Z^AZ^a，與之表現(xiàn)型相同的雌鳥的基因型是Z^AW．子代的基因型是Z^AZ^A：Z^AZ^a：Z^AW：Z^aW=1：1：1：1，Z^AZ^a、Z^AW都只含有一個A基因表現(xiàn)為灰羽，因此表現(xiàn)型及比例是黑羽：灰羽：白羽=1：2：1．
（2）①分析子二代的表現(xiàn)型比例可知，4：2：1：6：3，共有16種組合，是9：3：3：1的變形，因此兩對等位基因遵循自由組合定律，分別位于非同源染色體上，且子一代的基因型是AaBb，灰色斑點(diǎn)和黑色斑點(diǎn)是9，又知A控制色素合成，則BB、Bb控制斑點(diǎn)形成．
②子一代基因型是AaBb，子二代基因型及比例是A_B_：A_bb：aaBB：aabb=9：3：3：1，其中AAB_是黑色斑點(diǎn)，基因型是2種，AaB_是灰色斑點(diǎn)，基因型是2種，AAbb是純黑，Aabb是純灰，aabb、aaB_是純白，三種基因型；F₂中的純灰色雄鳥的基因型是Aabb，灰色斑點(diǎn)雌鳥AaBB或AaBb，二者雜交，Aa×Aa→AA（黑色）：Aa（灰色）：aa=1：2：1，bb×BB→Bb（斑點(diǎn)）、bb×Bb→Bb（斑點(diǎn)）：bb（無斑點(diǎn)）=1：1
，因此與親本相同的性狀是Aabb+AaB_=$\frac{1}{2}$×$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}$+$\frac{1}{2}×$（1-$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}$）=$\frac{1}{2}$，新出現(xiàn)的性狀是1-$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{2}$．
③F₂中所有斑點(diǎn)羽毛個體的基因型是A_B_，可以分為兩個分離定律，A_×A_→白色的概率是aa=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$，灰色和黑色占$\frac{8}{9}$，B_×B_→無斑點(diǎn)bb=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$，有斑點(diǎn)占$\frac{8}{9}$，因此$\frac{8}{9}$×$\frac{8}{9}$=$\frac{64}{81}$．
④斑點(diǎn)羽毛的鳥在自然環(huán)境中比純色羽毛的鳥更容易被天敵發(fā)現(xiàn)，生存和繁殖后代的機(jī)會減小，將A基因傳遞給后代的機(jī)會降低，因此將F₂全部個體放歸自然界多年后A基因頻率逐漸下降．
故答案為：
（1）①2   38
②Z^AW和Z^AZ^a     1：2：1
（2）①非同源染色體   BB或Bb
②純白   $\frac{1}{2}$
③$\frac{64}{81}$
④變小   斑點(diǎn)羽毛個體中只有Aa和AA兩種基因型，沒有aa基因型，所以A比a更容易隨B基因淘汰

點(diǎn)評 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)及相互關(guān)系，減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化，學(xué)會根據(jù)子代的表現(xiàn)型及比例關(guān)系推測親本的基因型，然后通過正推法結(jié)合遺傳規(guī)律進(jìn)行推理、解答問題．