Question

14．果蠅是一種小型蠅類，因其具有易飼養(yǎng)，培養(yǎng)周期短，染色體數(shù)目相對較少等特點，是遺傳學(xué)中常見的試驗材料．其深紅眼和猩紅眼受兩對等位基因（A、a和B、b）控制，這兩對等位基因位于兩對非同源染色體上，它們與眼色素的關(guān)系如如圖所示．
利用表現(xiàn)型均為猩紅眼的純合果蠅品系甲（不含基因A）、品系乙（不含基因B）和野生型深紅眼進(jìn)行如下雜交實驗．
實驗一：

親本	F1	F2
品系甲（父本）與野生深紅眼（母本）雜交	深紅眼雌果蠅 深紅眼雄果蠅	雌果蠅全深紅眼 雄果蠅深紅：雌果蠅深紅=1：1

實驗二：

親本組合		F1的表現(xiàn)型及數(shù)量
組別	表現(xiàn)型	深紅眼雄蠅	深紅眼雄蠅	猩紅眼雄蠅	猩紅眼雌蠅
第一組	品系甲雄性×品系乙雌性	204	196	0	0
第二組	品系乙雄性×品系甲雌性	0	209	100	0

（1）果蠅作為遺傳試驗材料除了題干中優(yōu)點，還有繁殖速度快；其單倍體基因組有5條染色體．
（2）圖中基因與眼色素的關(guān)系體現(xiàn)了基因可通過控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而控制生物性狀．
（3）實驗一，若讓F₂代雌雄個體隨機交配，所得F₃代中，雄果蠅中猩紅眼所占比例為$\frac{1}{4}$．
（4）果蠅缺失1條IV號染色體仍能正常生存和繁殖，缺失2條則致死．若基因（A、a和B、b）均不在IV號染色體上，從實驗一的F₁中取一對都缺失1條 IV號染色體的深紅眼果蠅進(jìn)行雜交，F(xiàn)₂中缺失1條IV號染色體的猩紅眼果蠅占$\frac{1}{6}$．
（5）實驗二中第二組的F₁中猩紅眼雄果蠅的基因型是BbX^aY；讓第一組的F₁互交，預(yù)期F₂的表現(xiàn)型（包括性別和眼色）及比例為深紅眼雌果蠅：深紅眼雄果蠅：猩紅眼雌果蠅：猩紅眼雄果蠅：白眼雄果蠅=6：3：2：4：1．

Answer 1

分析 1、由題意知，果蠅的深紅眼和猩紅眼受兩對等位基因（A、a和B、b）控制，且兩對等位基因位于兩對非同源染色體上，因此在遺傳過程中遵循自由組合定律；由題圖知，A、B同時存在，表現(xiàn)為深紅色，A存在、B不存在表現(xiàn)為猩紅色，A不存在、B存在表現(xiàn)為猩紅眼，A、B都不存在表現(xiàn)為白眼．
2、分析實驗一：品系甲（不含基因A）與野生深紅眼（母本）雜交，子一代全是深紅眼，子二代雌果蠅全深紅眼，雄果蠅深紅：雌果蠅深紅=1：1，說明A（a）基因位于X染色體上，B（b）位于常染色體上，親本基因型是BBX^aY×BBX^AX^A，子一代的基因型BBX^AY、BBX^AX^a，子二代的基因型是BBX^AX^A、BBX^AX^a、BBX^AY、BBX^aY．
3、分析實驗二：第一組品系甲雄果蠅（BBX^aY）與品系乙雜交，子代雌雄果蠅都表現(xiàn)為深紅眼，即此雄果蠅都同時含有A、B基因，又知，品系乙不含有B基因，因此品系乙雌果蠅的基因型是bbX^AX^A，雜交子一代基因型是BbX^AX^a、BbX^AY；第二組實驗中，品系甲雌果蠅的基因型是BBX^aX^a，品系乙雄果蠅的基因型是bbX^AY，雜交子一代的基因型是BbX^AX^a、BbX^aY

解答 解：（1）由于果蠅具有易飼養(yǎng)、繁殖速度快、染色體數(shù)目少，具有容易區(qū)分的相對性狀等優(yōu)點，因此常用果蠅作為實驗材料；由于果蠅的性染色體X、Y是異型同源染色體，因此單倍體基因組有有3條常染色體、1條X染色體、1條Y染色體，共5條染色體．
（2）題圖表明基因通過控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀．
（3）由分析可知，實驗一中，子二代的基因型是BBX^AX^A、BBX^AX^a、BBX^AY、BBX^aY，雌果蠅產(chǎn)生的配子的類型及比例是BX^A：BX^a=3：1，雄果蠅產(chǎn)生的配子的類型及比例是BX^A：BX^a：BY=1：1：2，自由交配產(chǎn)生的后代的雄性個體的基因型是BBX^AY：BBX^aY=3：1，其中BBX^aY都猩紅眼，占$\frac{1}{4}$．
（4）由分析可知，實驗一的F₁中的果蠅的基因型是BBX^AY、BBX^AX^a，子二代的基因型是BBX^AX^A、BBX^AX^a、BBX^AY、BBX^aY，比例是1：1：1：1，猩紅眼的比例是BBX^aY=$\frac{1}{4}$，由于Ⅳ染色體與A（a）、B（b）不存在連鎖關(guān)系，缺失一條Ⅳ染色體記作ⅣO，雜交子代的染色體組成是ⅣⅣ：ⅣO：OO=1：2：1，其中OO致死，因此缺失一條Ⅳ染色體的概率是ⅣO=$\frac{2}{3}$，子二代中，缺失1條IV號染色體的猩紅眼果蠅的比例是，$\frac{1}{4}×\frac{2}{3}=\frac{1}{6}$．
（5）由分析可知，品系甲雌果蠅的基因型是BBX^aX^a，品系乙雄性的基因型是bbX^AY，子一代基因型是BbX^AX^a、BbX^aY，其中BbX^aY表現(xiàn)為猩紅眼雄性果蠅；第一組的子一代的果蠅的基因型是BbX^AX^a、BbX^AY，F(xiàn)₁互交，Bb×Bb→$\frac{3}{4}$B_、$\frac{1}{4}$bb，X^AX^a×X^AY→$\frac{1}{2}$X^AX^-、$\frac{1}{4}$X^AY、$\frac{1}{4}$X^aY，因此子一代互交，子二代的表現(xiàn)型及比例是深紅眼雌果蠅：深紅眼雄果蠅：猩紅眼雌果蠅：猩紅眼雄果蠅：白眼雄果蠅=6：3：2：4：1．
故答案為：
（1）繁殖速度快    5
（2）控制酶的合成控制細(xì)胞代謝
（3）$\frac{1}{4}$
（4）$\frac{1}{6}$
（5）BbX^aY   深紅眼雌果蠅：深紅眼雄果蠅：猩紅眼雌果蠅：猩紅眼雄果蠅：白眼雄果蠅=6：3：2：4：1

點評 本題的知識點是果蠅的性別決定和伴性遺傳，基因自由組合定律的實質(zhì)和應(yīng)用，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識進(jìn)行推理、綜合解答問題．