Question

【題目】果蠅因?yàn)轶w型小、易飼養(yǎng)、繁殖快等優(yōu)點(diǎn)常作為遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。回答問(wèn)題：

（1）1910年摩爾根發(fā)現(xiàn)果蠅白眼性狀的遺傳規(guī)律，其使用的科學(xué)研究方法是__________。

（2）果蠅的體色有灰身（E）、黑身（e）之分，翅型有長(zhǎng)翅（F）、殘翅（f）之分�，F(xiàn)用兩種純合果蠅雜交，F2出現(xiàn)4種類型且比例為5∶3∶3∶1，已知果蠅有一種精子不具有受精能力。則不具有受精能力精子的基因組成是__________。F2灰身長(zhǎng)翅果蠅中兩對(duì)基因均雜合的比例為________________。

（3）果蠅的眼色由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b僅位于X染色體上。A和B同時(shí)存在時(shí)果蠅表現(xiàn)為紅眼，B存在而A不存在時(shí)為粉紅眼，其余情況為白眼。一只純合粉紅眼雌果蠅與一只白眼雄果蠅雜交，F1全為紅眼。則親代雌果蠅的基因型為__________，若將F1雌雄果蠅隨機(jī)交配，所得F2粉紅眼果蠅中雌雄比例為_____，在F2紅眼雌果蠅中雜合子占的比例為_____。

（4）遺傳學(xué)上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象叫缺失，若一對(duì)同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時(shí)缺失叫缺失純合子，若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子。缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子導(dǎo)致個(gè)體胚胎期死亡�，F(xiàn)有一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請(qǐng)用最簡(jiǎn)答的方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的，還是由于基因突變引起的?______________________________。

Answer 1

【答案】假說(shuō)-演繹法 EF 3/5 aaXBXB 2∶1 5/6 方法一：取該果蠅有分裂能力的細(xì)胞制成裝片，顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)；若染色體正常，可能是基因突變引起的；反之可能是染色體缺失引起的。
方法二：讓該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，由于此缺失發(fā)生在雄性的X染色體上也會(huì)致死，因此子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為2：1；若白眼雌果蠅出現(xiàn)的原因是基因突變，則雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比應(yīng)為1：1。

【解析】

1、摩爾根用紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F1全為紅眼，F1自由交配后，F2中紅眼和白眼比例為3∶1，但白眼全為雄性，說(shuō)明果蠅眼色的遺傳與性別有關(guān)，為了解釋這一現(xiàn)象，摩爾根及其同事做出了假說(shuō)是控制白眼的基因位于X染色體上，Y染色體上沒(méi)有對(duì)應(yīng)的等位基因，親本果蠅的基因型是XAXA、XaY，子一代的基因型是XAXa、XAY，子二代的基因型是XAXA（紅眼雌果蠅）、XAXa（紅眼雌果蠅）、XAY（紅眼雄果蠅）、XaY（白眼雄蠅）。
2、如果摩爾根及其同事的假說(shuō)是正確的，則白眼雌果蠅的基因型是XaXa，紅眼雄果蠅的基因型是XAY，二者雜交后代的基因型是XAXa（紅眼雌果蠅）∶XaY（白眼雄果蠅）=1∶1。
3、染色體結(jié)構(gòu)變異以及數(shù)目變異可通過(guò)顯微鏡觀察并確定變異類型。

（1）1910年摩爾根發(fā)現(xiàn)果蠅白眼性狀的遺傳規(guī)律，在子二代果蠅中出現(xiàn)了白眼的雄蠅，而沒(méi)有出現(xiàn)白眼雌蠅，于是他提出控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因的假說(shuō)，其使用的科學(xué)研究方法是假說(shuō)-演繹法。

（2）果蠅的體色有灰身（E）、黑身（e）之分，翅型有長(zhǎng)翅（F）、殘翅（f）之分�，F(xiàn)用兩種純合果蠅雜交，F2出現(xiàn)4種類型且比例為5∶3∶3∶1，已知果蠅有一種精子不具有受精能力，說(shuō)明決定雙顯性狀的精子不具有受精能力，所以該精子的基因組成為EF。具有受精能力精子的基因組成是Ef、eF、ef，比例為1∶1∶1；卵細(xì)胞的基因組成是EF、Ef、eF、ef，比例為1∶1∶1∶1,所以F2黃身長(zhǎng)翅果蠅的基因型只有EEFf、EeFF、EeFf三種，且比例為（1/3×1/4）∶（1/3×1/4）∶（1/3×1/4×3）=1∶1∶3，所以雙雜合子的比例為3/5。

（3）果蠅的眼色由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b僅位于X染色體上。A和B同時(shí)存在時(shí)果蠅表現(xiàn)為紅眼，B存在而A不存在時(shí)為粉紅眼，其余情況為白眼，故這只純合粉紅眼雌果蠅的基因型為aaXBXB，與一只白眼雄果蠅雜交，F1代全為紅眼A-XBX-、A-XBY，說(shuō)明親本雄果蠅的基因型為AAXbY，F1中雌雄果蠅的基因型分別為：AaXBXb，AaXBY，則F1代雌雄果蠅隨機(jī)交配，使得F2代粉紅眼果蠅的基因型及比例為：aaXBXB∶aaXBXb∶aaXBY=1∶1∶1，其中雌雄比例為2∶1；F2代紅眼雌果蠅的基因型為：A-XBX-，其中純合子的比例是1/3×1/2＝1/6，故雜合子的比例是1-1/6=5/6。

（4）紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交，子代基因型為XAXa、XAY，全為紅眼，若出現(xiàn)一只白眼雌果蠅，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)可能由于缺失造成的，也可能是由于基因突變引起的，可以通過(guò)如下方法判斷，方法一：取該果蠅有分裂能力的細(xì)胞制成裝片，顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)；若染色體正常，可能是基因突變引起的；反之可能是染色體缺失引起的。
方法二：正常紅眼雄果蠅（XAY）與白眼雌果蠅（XaXa）雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅基因型可以表示為XaXa（雄果蠅在產(chǎn)生精子的過(guò)程中發(fā)生了基因突變）或X-Xa（X-即表示雄果蠅產(chǎn)生的精子中的X染色體上A基因缺失）。
若該白眼雌果蠅（X-Xa）與紅眼雄果蠅（XAY）雜交，由于此缺失發(fā)生在雄性的X染色體上也會(huì)致死，因此子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為2∶1。若白眼雌果蠅出現(xiàn)的原因是基因突變，則雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比應(yīng)為1∶1。