Question

果蠅的繁殖能力強、相對性狀明顯，是常用的遺傳實驗材料．
（1）果蠅對CO₂的耐受性有兩個品系：敏感型（甲）和耐受型（乙），有人做了以下兩個實驗．
實驗一  讓甲品系雌蠅與乙品系雄蠅雜交，后代全為敏感型．
實驗二  將甲品系的卵細胞去核后，移入來自乙品系雌蠅的體細胞核，由此培育成的雌蠅再與乙品系雄蠅雜交，后代仍全為敏感型．
①依據(jù)上述實驗結(jié)果推測，與CO₂耐受性有關(guān)的基因位于

 

（選填“細胞質(zhì)”或“細胞核”）．
②要驗證上述推測，也可另設計一個雜交實驗替代實驗二，該雜交實驗的親本組合為

 

．
（2）果蠅的某一對相對性狀由位于X染色體上的一對等位基因（N和n）控制，其中的一個基因在純合時能使合子致死（X^NX^N、XⁿXⁿ是純合子，X^NY、XⁿY也可視為純合子）．科學家為了確定致死基因，用一對果蠅做了雜交實驗，得到F₁代果蠅共185只，其中雄蠅63只．請分析：
①雜交親本的基因型可能是

 

，也可能是

 

．
②若F₁代雌蠅只有一種表現(xiàn)型，則致死基因是

 

，F(xiàn)₁代雌蠅基因型為

 

．
③若F₁代雌蠅共有兩種表現(xiàn)型，則致死基因是

 

．讓F₁代果蠅隨機交配，理論上，F(xiàn)₂代成活個體構(gòu)成的種群中基因N的頻率為

 

（用分數(shù)表示）．

Answer 1

考點：伴性遺傳

專題：

分析：實驗一的結(jié)果有兩種解釋：1、耐受性由核基因控制，且敏感型為顯性；2、耐受性由細胞質(zhì)基因控制，表現(xiàn)母系遺傳．實驗二雜交雙方細胞核均來自耐受型（乙）品系，而雜交形成的合子，其細胞質(zhì)主要來自敏感型（甲）品系．雜交后代仍全為敏感型，說明第二種解釋正確，即果蠅對CO₂的耐受性是由細胞質(zhì)基因控制．驗證某一性狀遺傳是否是細胞質(zhì)遺傳，常用正反交實驗．本題可用“甲品系雄蠅與乙品系雌蠅雜交”實驗來替代實驗二進行驗證．

解答： 解：（1）實驗一的結(jié)果有兩種解釋：1、耐受性由核基因控制，且敏感型為顯性；2、耐受性由細胞質(zhì)基因控制，表現(xiàn)母系遺傳．實驗二雜交雙方細胞核均來自耐受型（乙）品系，而雜交形成的合子，其細胞質(zhì)主要來自敏感型（甲）品系．雜交后代仍全為敏感型，說明第二種解釋正確，即果蠅對CO₂的耐受性是由細胞質(zhì)基因控制．驗證某一性狀遺傳是否是細胞質(zhì)遺傳，常用正反交實驗．本題可用“甲品系雄蠅與乙品系雌蠅雜交”實驗來替代實驗二進行驗證．
（2）①F₁代果蠅雌雄數(shù)量比=（185-63）：63=2：1，結(jié)合題給信息，說明有一半的雄蠅死于某一基因純合，且該基因位于X染色體上；若位于常染色體上，純合致死對于雌雄數(shù)量的影響是相同的；若位于Y染色體上，不可能還有雄蠅成活．雜交親本的基因型可能是X^NXⁿ×XⁿY，也可能是 X^NXⁿ×X^NY．
②由上面的分析，如果純合致死基因是n，則成活果蠅的基因型有：X^NX^N、X^NXⁿ和X^NY，雌雄均只有顯性類型．
③如果純合致死基因是N，則成活果蠅的基因型有：XⁿXⁿ、X^NXⁿ和 XⁿY，雌性有顯性和隱性兩種表現(xiàn)型，雄性只有隱性類型．后一情況的遺傳圖解如下：
P：X^NXⁿ×XⁿY
↓
F₁：1 X^NXⁿ1 XⁿXⁿ 1 X^NY（死亡）   1 XⁿY
122只雌蠅              63只雄蠅
F1代果蠅隨機交配，F(xiàn)₂情況如下表：

F2	1/2 XNXn	1/2 XnXn
1 XnY	1/8XNXn 1/8 XnXn 1/8XNY（死亡） 1/8 XnY	1/4 XnXn 1/4 XnY

則F₂代成活個體構(gòu)成的種群中X^NXⁿ：XⁿXⁿ：XⁿY=1：3：3，其中基因N的頻率=1/（1×2+3×2+3×1）=1/11（注意：對于N、n來說，每個XY個體只有1個基因）．
故答案：（1）①細胞質(zhì)；    ②乙品系雌蠅×甲品系雄蠅[或答：耐受型（雌）×敏感型（雄）]；
（2）①X^NXⁿ×XⁿY；   X^NXⁿ×X^NY；�、趎；　X^NX^N、X^NXⁿ；  ③N；   1/11

點評：本題考查細胞質(zhì)遺傳和伴性遺傳相關(guān)知識，意在考查考生具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．