Question

14．已知某種動(dòng)物灰身（A）對(duì)黑身（a）為顯性，有眼（B）對(duì)無眼（b）為顯性，控制有眼、無眼的基因位于常染色體上．
（1）為了研究A、a與B、b的位置關(guān)系，選取一對(duì)表現(xiàn)型為灰身有眼的正常染色體的雄性個(gè)體和黑身無眼的正常染色體的雌性個(gè)體進(jìn)行雜交試驗(yàn)，F(xiàn)₁雌、雄個(gè)體中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型：灰身有眼、黑身有眼、灰身無眼、黑身無眼．
①如果F₁四種表現(xiàn)型比例為1：1：1：1，則基因A、a和B、b符合基因自由組合定律定律；讓F₁中灰身有眼個(gè)體相互交配，在F₂的所有灰身個(gè)體中純合子所占的比例為$\frac{1}{6}$．
②如果F₁四種表現(xiàn)型中，親本類型偏多，重組類型偏少，則F₁同時(shí)出現(xiàn)上述四種表現(xiàn)型的原因最可能是：灰身有眼果蠅果蠅減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換．
（2）動(dòng)物體細(xì)胞中某對(duì)同源染色體多出 1條的個(gè)體稱為：“三體”．研究發(fā)現(xiàn)，該種動(dòng)物產(chǎn)生的多1條染色體的雌配子可育，而多1條染色體的雄配子不可育．該種動(dòng)物的尾形由常染色體上的等位基因R、r控制，正常尾對(duì)卷曲尾為顯性．有人在一個(gè)種群中偶然發(fā)現(xiàn)了一只卷曲尾的雌性個(gè)體，其10號(hào)常染色體多出1條，其余染色體均正常． （注：“三體”細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中，任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極． ）
①該雌性“三體”形成的原因是參與受精作用過程的雌配子異常所致，這種變異屬于可遺傳變異中的染色體（數(shù)目）變異．
②欲判斷基因R、r是否位于10號(hào)常染色體上，可讓這只卷曲尾的雌性“三體”與純合的正常尾雄性個(gè)體雜交得F₁，再讓F₁雌雄個(gè)體自由交配得F₂．
若F₂正常尾個(gè)體與卷曲尾個(gè)體的比例為13：5，則基因R、r位于10號(hào)常染色體上；
若F₂正常尾個(gè)體與卷曲尾個(gè)體的比例為3：1，則基因R、r位于其他常染色體上．

Answer 1

分析 1、一對(duì)表現(xiàn)型為灰身有眼的正常染色體的雄性個(gè)體和黑身無眼的正常染色體的雌性個(gè)體進(jìn)行雜交試驗(yàn)，F(xiàn)₁雌、雄個(gè)體中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型：灰身有眼、黑身有眼、灰身無眼、黑身無眼，說明2對(duì)基因位于常染色體上，且灰身有眼果蠅的基因型是AaBb，黑身無眼果蠅的基因型是aabb，如果灰身有眼、黑身有眼、灰身無眼、黑身無眼的比例是1：1：1：1，相當(dāng)于2對(duì)相對(duì)性狀的測(cè)交實(shí)驗(yàn)，兩對(duì)等位基因遵循自由組合定律；如果出現(xiàn)兩多、量少的情況，則2對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體，由于減數(shù)分裂過程中同源染色體的非姐妹染色體單體之間發(fā)生交叉互換，產(chǎn)生兩種較少的配子所致．
2、該實(shí)驗(yàn)的目的是判斷基因R、r是否位于10號(hào)常染色體上，如果位于10號(hào)染色體上，則這只卷曲尾的雌性“三體”的基因型是rrr，正常尾的基因型是RR，雜交子一代的基因型是Rrr、Rr，雌性個(gè)體產(chǎn)生的配子的基因型及比例是對(duì)于雌性個(gè)體都是可育的，所產(chǎn)生的配子是R：Rr：r：rr=4：2：5：1，雄性個(gè)體產(chǎn)生的能受精的配子的基因型及比例是R：r=4：5，因此自由交配后卷尾是$\frac{5}{12}×\frac{5}{9}+\frac{1}{12}×\frac{5}{9}=\frac{5}{18}$，正常尾：卷尾=13：5；如果不在10號(hào)染色體上，親本基因型應(yīng)是雌性rr，雄性是RR，雜交子一代的基因型是Rr，雌配子的類型是R：r=1：1，由于三體雄性個(gè)體產(chǎn)生的多一條染色體的配子是隨機(jī)的，因此能受精的雄配子的比例仍然是R：r=1：1，子二代是R_：rr=3：1．

解答 解：（1）①如灰身有眼（A_B_）與黑身無眼（aabb）雜交，出現(xiàn)灰身有眼、黑身有眼、灰身無眼、黑身無眼四種性狀，說明親本灰身有眼果蠅的基因型為AaBb，果F₁四種表現(xiàn)型比例為1：1：1：1，相當(dāng)于兩對(duì)相對(duì)性狀的測(cè)交實(shí)驗(yàn)，說明基因A、a和B、b符合自由組合定律；F₁中灰身有眼個(gè)體的基因型AaBb，讓F₁中灰身有眼個(gè)體相互交配，F(xiàn)₂的所有灰身個(gè)體的基因型是9A_B_、3A_bb，其中AABB和AAbb是純合子，比例為$\frac{1}{6}$．
②如果F₁四種表現(xiàn)型中，親本類型偏多，重組類型偏少，則兩對(duì)等位基因位于同一對(duì)同源染色體上，不遵循自由組合定律，遵循連鎖交換定律，出現(xiàn)兩種較少表現(xiàn)型的原因是灰身有眼減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換．
（2）①由題意知，多1條染色體的雄配子不可育，因此該雌性“三體”形成的原因是參與受精作用過程的
雌配子多一條染色體所致；該變異屬于染色體數(shù)目變異．
②欲判斷基因R、r是否位于10號(hào)常染色體上，可讓這只卷曲尾的雌性“三體”與純合的正常尾雄性個(gè)體雜交得F₁，再讓F₁雌雄個(gè)體自由交配得F₂．
如果因R、r位于10號(hào)常染色體上，則F₂正常尾個(gè)體與卷曲尾個(gè)體的比例為13：5；
如果基因R、r位于其他常染色體上，則F₂正常尾個(gè)體與卷曲尾個(gè)體的比例為3：1．
故答案為：
（1）①基因自由組合定律  $\frac{1}{6}$
②灰身有眼      減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換
（2）①雌    染色體（數(shù)目）變異   
②13：5    3：1

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解自由組合定律的實(shí)質(zhì)和使用條件、染色體數(shù)目變異及應(yīng)用、減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化，并學(xué)會(huì)運(yùn)用演繹推理的方法設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并獲取結(jié)論．