Question

【題目】某果蠅種群中偶然出現(xiàn)了一只突變型的雌性個(gè)體，為確定該突變型與野生型的顯隱性及基因位置的情況。研究人員將該果蠅與純合野生型雄蠅雜交，F(xiàn)1只有一種表現(xiàn)型。讓F1代自由交配，F(xiàn)2代中雄蠅全為野生型，雌蠅有野生型和突變型。研究人員做了如下兩種假設(shè)：

假設(shè)一：相對(duì)性狀由常染色體上的一對(duì)等位基因控制，突變型雄性果蠅純合致死；

假設(shè)二：相對(duì)性狀由X、Y染色體同源區(qū)段的一對(duì)等位基因控制，雌、雄果蠅均無致死情況。

（1）若假設(shè)一成立，則____________為顯性性狀，且F2中野生型與突變型果蠅數(shù)量之比為__________；若假設(shè)二成立，則F2中野生型與突變型果蠅數(shù)量之比為____________。

（2）現(xiàn)已確定假設(shè)二成立，請(qǐng)用上述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的果蠅為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)過程：____________________________________________________________________

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：_____________________________________________________________________

Answer 1

【答案】野生型 6∶1 3∶1 取突變型雌果蠅與F1中的野生型雄果蠅雜交，觀察并比較子代雌、雄果蠅的表現(xiàn)型及比例 子代中雌果蠅全為突變型，雄果蠅全為野生型，且雌、雄果蠅的比例為1∶1

【解析】

突變型的雌性個(gè)體與純合野生型雄蠅雜交，F(xiàn)1只有一種表現(xiàn)型，說明突變型的雌性個(gè)體為純合子，但不能確定突變型和野生型的顯隱性，根據(jù)假設(shè)作出判斷。

（1）若假設(shè)一成立，設(shè)該對(duì)等位基因用A和a表示，則F1的基因型為Aa，F(xiàn)2的基因型及其比例為AA：Aa：aa＝1:2:1。如果突變型為顯性性狀，且突變型雄性純合（AA）致死，則F2雄蠅既有野生型（aa）也有突變型（Aa），與題意中的“全為野生型”不符；如果野生型為顯性性狀，且突變型雄性純合（aa）致死，則F2雄蠅只有野生型（AA和Aa），與題意中的“全為野生型”相符。綜上野生型為顯性性狀，在F2中，雄蠅的基因型及其比例為AA：Aa：aa（致死）＝1:2:1，雌蠅的基因型及其比例也為AA：Aa：aa＝1:2:1，且理論上F2中的雄蠅與雌蠅的比例相等，因此F2中野生型與突變型果蠅數(shù)量之比為6：1。

②若假設(shè)二成立，則結(jié)合對(duì)“假設(shè)一”的分析可確定，突變型的雌性個(gè)體與純合野生型雄蠅的基因型分別為XaXa、XAYA，二者交配所得F1的基因型為XAXa、XaYA，F(xiàn)2的基因型及其比例為： XAXa：XaXa：XAYA：XaYA＝1:1:1:1，所以F2中野生型（XAXa+XAYA+XaYA）與突變型（XaXa）果蠅數(shù)量之比為3：1。

（2）依題意可知：用上述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的果蠅為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證假設(shè)二成立，應(yīng)選擇突變型雌果蠅（XaXa）與F1中的野生型（XaYA）雄果蠅雜交，觀察并比較子代雌雄果蠅的表現(xiàn)型及比例。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：子代中雌果蠅全為突變型（XaXa），雄果蠅全為野生型（XaYA），且雌雄果蠅的比例為1：1。