Question

3．菜粉蝶是二倍體生物，含50條染色體，ZZ為雄性，ZW為雌性．
（1）研究菜粉蝶的基因組，應(yīng)研究條染色體上的基因．正常情況下，菜粉蝶減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生的次級卵母細(xì)胞中含有W染色體的數(shù)量是0或1或2條．
（2）若用純合灰體和純合黑體菜粉蝶交配，子代全是灰體．現(xiàn)有灰體紅眼與黑體白眼菜粉蝶交配，菜粉蝶的體色和眼色分別由基因A、a和D、d控制，F(xiàn)₁中紅眼都是雄性，白眼都是雌性，灰體與黑體雌雄菜粉蝶都有．據(jù)此可知，親代中灰體紅眼菜粉蝶的基因型是AaZ^DW．F₁中雌雄個(gè)體自由交配產(chǎn)生的F₂中，灰體紅眼雄菜粉蝶所占的比例是$\frac{15}{64}$．
（3）研究人員讓一群灰體菜粉蝶自由交配，產(chǎn)生的F₁中灰體：黑體=63：1，則親代灰體菜粉蝶中純合子的比例是$\frac{3}{4}$．
（4）在菜粉蝶的一對常染色體上有控制蛹顏色的黃色基因（Y）與白色基因（y）．在另一對常染色體上有I．i基因，當(dāng)基因I存在時(shí)會抑制黃色基因Y的作用，從而使蛹變?yōu)榘咨�；而i基因不會抑制黃色基因Y的作用．若基因型為IiYy、iiyy的兩個(gè)體交配，理論上子代的表現(xiàn)型及比例為白色、黃色=3：1．若基因型為IiYy的兩個(gè)體交配，子代白色蛹個(gè)體中純合子占$\frac{3}{13}$．
（5）研究發(fā)現(xiàn)菜粉蝶體內(nèi)e和f是兩個(gè)位于z染色體上的隱性致死基因，即Z^eZ^e、Z^fZ^f、Z^ef，ZfW的受精卵將不能發(fā)育．為了只得到雄性后代，通過育種，需要得到z染色體上所含基因情況是兩個(gè)Z染色體上分別帶有致死基因e和f，即Z^eFZ^Ef的雄蠶，將該雄蠶與不帶有致死基因的雌蠶交配，即可達(dá)到目的．

Answer 1

分析 用純合灰體和純合黑體菜粉蝶交配，子代全是灰體，說明灰體是顯性性狀，親本是AA、aa，子一代是Aa；灰體（A_）紅眼與黑體（aa）白眼菜粉蝶交配，F(xiàn)中紅眼都是雄性，白眼都是雌性，說明眼色是伴X遺傳，且且紅眼是顯性性狀，親本相關(guān)基因型是Z^DW、Z^dZ^d，灰體與黑體雌雄菜粉蝶都有，說明親本是Aa、aa，因此兩個(gè)親本的基因型為AaZ^DW、aaZ^dZ^d，據(jù)此答題．

解答 解：（1）由題意可知，菜粉蝶細(xì)胞中有24對常染色體，1對性染色體，所以研究家蠶的基因組應(yīng)研究24條常染色體和一條Z染色體、一條W染色體，共26條；由題意可知，雌家蠶的性染色體組成是ZW，減數(shù)分裂形成的次級卵母細(xì)胞可能不含W染色體，也可能含W染色體，若含W染色體處于減數(shù)第二次分裂的前期和中期，有一條W染色體，若處于后期，著絲點(diǎn)分裂，則含有2條W染色體．
（2）根據(jù)以上分析已知，親代中灰體紅眼菜粉蝶的基因型是AaZ^DW，黑體白眼菜粉蝶基因型為aaZ^dZ^d，
F₁中雌雄個(gè)體基因型分別為AaZ^DZ^d、aaZ^DZ^d、AaZ^dW、aaZ^dW，自由交配產(chǎn)生的F₂中，灰體（A_）紅眼雄菜粉蝶（Z^D_）所占的比例=（1-$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$）×（$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$）=$\frac{15}{64}$．
（3）研究人員讓一群灰體菜粉蝶自由交配，產(chǎn)生的F₁中灰體：黑體=63：1，則aa占$\frac{1}{64}$，說明親本產(chǎn)生a配子=$\frac{1}{8}$，A=$\frac{7}{8}$，又因?yàn)閍=$\frac{1}{2}$Aa=$\frac{1}{8}$，即Aa占$\frac{1}{4}$，所以親代灰體菜粉蝶中純合子AA的比例是$\frac{3}{4}$．
（3）基因型為IiYy、iiyy的兩個(gè)個(gè)體交配產(chǎn)生后代的基因型是IiYy：Iiyy：iiYy：iiyy=1：1：1：1，由題意可知，只有基因型為iiYy的個(gè)體表現(xiàn)為黃色，其他均為白色，因此子代的表現(xiàn)型及其比例為白色、黃色=3：1；若基因型為IiYy的兩個(gè)個(gè)體交配，子代的基因型是I_Y_：I_yy：iiY_：iiyy=9：3：3：1，其中表現(xiàn)為黃色的個(gè)體是iiY_，其余的都表現(xiàn)為白色，白色個(gè)體中純合子所占的比例是$\frac{3}{13}$．
（4）進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，菜粉蝶中e和f是兩個(gè)位于Z染色體上的隱性致死基因，即Z^eZ^e、Z^fZ^f、Z^eW，Z^fW的受精卵將不能發(fā)育．為了只得到雄性后代，通過育種，需要得到Z染色體上所含基因情況是兩個(gè)Z染色體上分別帶有致死基因e和f的（即Z^eFZ^Ef）雄菜粉蝶，將該雄菜粉蝶與不帶有致死基因的雌菜粉蝶交配，即可達(dá)到目的．
故答案應(yīng)為：
（1）26 0或1或2
（2）AaZ^DW  $\frac{15}{64}$
（3）$\frac{3}{4}$
（4）白色、黃色=3：1 $\frac{3}{13}$
（5）兩個(gè)Z染色體上分別帶有致死基因e和f，即Z^eFZ^Ef

點(diǎn)評 本題的知識點(diǎn)是染色體結(jié)構(gòu)變異，減數(shù)分裂性染色體的行為，基因的自由組合定律，性別決定及伴性遺傳，主要考查學(xué)生的識圖能力和對自由組合定律的理解和靈活運(yùn)用的能力．