Question

16．某遺傳學(xué)家在一群圓眼果蠅中偶然發(fā)現(xiàn)一只棒眼雄果蠅，他想探究果蠅眼形的遺傳方式，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)．雄果蠅染色體的模式圖如圖乙所示（I為XY同源區(qū)段，II、III為非同源區(qū)段）．請據(jù)圖分析并回答下列問題：
（1）若已知遺傳方式，圖甲的F₂中，能直接反應(yīng)基因型的表現(xiàn)型是棒眼．
（2）與雄果蠅體細(xì)胞中的性染色體組成相比，精子中的性染色體只有1條X染色體或1條Y染色體，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的根本原因是X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體彼此分離，分別進(jìn)入不同的精子中．
（3）圖乙中，III區(qū)段上的基因所控制性狀的遺傳，最突出的特點(diǎn)是限雄遺傳或性狀只在雄性中表現(xiàn)．
（4）若F₂中的圓眼：棒眼=3：1，且僅在雄果蠅中有棒眼；則控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的位置既可能位于I區(qū)段，也可能位于II區(qū)段．請選擇合適的個體來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，最后通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即可確定控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的相應(yīng)位置．其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路是：
①利用實(shí)驗(yàn)甲中F₂中的棒眼雄果蠅與F1中的雌果蠅交配，得到棒眼雌果蠅．
②用該果蠅與純合圓眼雄果蠅交配，觀察子代中有無棒眼個體出現(xiàn)．

Answer 1

分析 分析圖甲可知，圓眼與棒眼雜交，后代全為圓眼，說明圓眼為顯性性狀；子一代自交后代會發(fā)生性狀分離．
同源區(qū)段I上存在等位基因，I片段上基因控制的遺傳病，男性患病率可能不等于女性；
Ⅱ片段上是位于X染色體上的非同源區(qū)段，隱性基因控制的遺傳病為伴X染色體隱性遺傳病，男性患病率高于女性；
Ⅲ片段是位于Y染色體上的非同源區(qū)段，Ⅲ片段上基因控制的遺傳病為伴Y遺傳，患病者全為男性．

解答 解：（1）圖甲的F₂中，只有隱性個體能直接反應(yīng)基因型，顯性個體可能為顯性純合或雜合子兩種情況．圓眼與棒眼雜交，后代全為圓眼，說明圓眼為顯性性狀，棒眼為隱性性狀．
（2）雄果蠅體細(xì)胞中的性染色體組成為XY，由于X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體彼此分離，分別進(jìn)入不同的精子中，因此精子中的性染色體只有1條X染色體或1條Y染色體．
（3）圖乙中，Ⅲ片段是位于Y染色體上的非同源區(qū)段，該區(qū)段上的基因所控制性狀的遺傳，最突出的特點(diǎn)是限雄性遺傳或性狀只在雄性中表現(xiàn)．
（4）若F₂中的圓眼：棒眼=3：1，且僅在雄果蠅中有棒眼；則控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的位置既可能位于I區(qū)段，也可能位于Ⅱ區(qū)段，要確定具體位置，可以進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
為了做出正確的判斷，可用F₂中棒眼雄果蠅與F₁中雌果蠅（圓眼）交配，獲得子代，取子代中的棒眼雌果蠅與野生型圓眼雄果蠅，若后代雄果蠅中出現(xiàn)棒眼個體，說明圓、棒眼基因位于X染色體的II區(qū)段；若后代沒有出現(xiàn)棒眼個體，說明圓、棒眼基因位于X和Y染色體的I區(qū)段，親本的基因型可以表示為X^rX^r、X^RY^R．
故答案為：
（1）棒眼
（2）X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體彼此分離，分別進(jìn)入不同的精子中
（3）限雄遺傳或性狀只在雄性中表現(xiàn)
（4）①F₂中的棒眼雄果蠅與F1中的雌果蠅
 ②純合圓眼雄果蠅      棒眼

點(diǎn)評 本題著重考查了伴性遺傳的有關(guān)知識，要求考生能夠掌握位于性染色體不同區(qū)段遺傳的特點(diǎn)，并能夠根據(jù)遺傳特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基因存在的位置，具有一定的難度．