Question

10．果蠅是以腐爛的水果或植物體為食的昆蟲(chóng)，全球約1，000種，目前廣泛用作遺傳和演化的室內(nèi)外研究材料，摩爾根于1908年開(kāi)始飼養(yǎng)果蠅，并通過(guò)果蠅實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了伴性遺傳等科學(xué)規(guī)律．請(qǐng)根據(jù)對(duì)果蠅的了解和遺傳學(xué)知識(shí)解答下列問(wèn)題：
（1）如圖為雄果蠅細(xì)胞的染色體模式圖，A、a、b為染色體上的基因，則該果蠅基因型可表示為AaX^bY，甲圖中的染色體可分成2個(gè)染色體組．
（2）果蠅之所以廣泛地被作為遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料，是因?yàn)樗�具有的�?yōu)點(diǎn)易飼喂、繁殖快、染色體少、生長(zhǎng)周期短．（至少答出兩點(diǎn)）．
（3）若果蠅的黑身對(duì)灰身是顯性，由圖甲中A、a控制，而圖中b基因的等位基因B會(huì)抑制黑色素的形成，使果蠅保持灰身，b基因無(wú)此作用，則圖中果蠅與另一只基因型為AaX^BX^b灰身雜合雌果蠅交配，F(xiàn)1代中黑身果蠅所占比例為$\frac{3}{8}$．
（4）已知果蠅的另一對(duì)相對(duì)性狀直毛對(duì)非直毛是顯性，控制基因?yàn)镈、d，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有直毛純系果蠅雌、雄各一只，非直毛純系果蠅雌、雄果蠅各一只，若要通過(guò)一次雜交實(shí)驗(yàn)判斷這對(duì)基因位常染色體上還是位于X染色體上，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．
①選擇直毛雄果蠅與非直毛雌果蠅進(jìn)行雜交
②若后代雄的全為非直毛，雌的全為直毛則基因位于X染色體上，否則位于常染色體．

Answer 1

分析 1、分析題圖可知，果蠅是二倍體生物，含有4對(duì)同源染色體，2個(gè)染色體組，A（a）位于常染色體上，B（b）位于X染色體上，屬于伴性遺傳，兩對(duì)等位基因分別位于2對(duì)同源染色體上，在遺傳過(guò)程中遵循自由組合定律，由于自由組合定律同時(shí)遵循分離定律，因此可以將自由組合問(wèn)題轉(zhuǎn)換為分離定律問(wèn)題進(jìn)行解答．
2、判斷基因位于常染色體上還是X染色體上的常用方法：用雌性隱性純合體與顯性雄性純合體雜交，如果雜交子代都表現(xiàn)為顯性性狀，則基因位于常染色體上，如果雜交后代的雌性個(gè)體是顯性性狀，雄性個(gè)體是隱性性狀，則基因位于X染色體上．

解答 解：（1）分析題圖可知，該果蠅的A（a）位于常染色體上，B（b）位于X染色體的非同源區(qū)段上，該果蠅的基因型是AaX^b Y，圖中大小形態(tài)相同的染色體是2條，因此含有2個(gè)染色體組．
（2）由于果蠅具有易飼喂、繁殖快、染色體少、生長(zhǎng)周期短、具有容易區(qū)分的相對(duì)性狀等優(yōu)點(diǎn)，因此果蠅常用于做遺傳實(shí)驗(yàn)的材料．則基因位于X染色體上，否則位于常染色體
（3）該圖表示的果蠅的基因型是AaX^b Y，與基因型為AaX^BX^b灰身雜合雌果蠅交配，Aa×Aa→$\frac{3}{4}$A_、$\frac{1}{4}$aa，X^bY×X^BX^b→X^bY：X^BX^b：X^BY：X^bX^b=1：1：1：1，黑身果蠅的基因型是A_X^b_=$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$．
（4）由題意知，果蠅的直毛對(duì)非直毛是顯性，因此判斷控制直毛和非直毛的基因位于常染色體上還是位于X染色體上，可以讓直毛雄果蠅與非直毛雌果蠅雜交，觀察子代的雌雄個(gè)體表現(xiàn)型，如果雄的全為非直毛，雌的全為直毛則基因位于X染色體上；如果雌雄個(gè)體都是直毛，則位于常染色體上．
故答案為：
（1）AaX^b Y   2
（2）易飼喂、繁殖快、染色體少、生長(zhǎng)周期短等
（3）$\frac{3}{8}$
（4）①直毛雄果蠅與非直毛雌果蠅   ②雄的全為非直毛，雌的全為直毛

點(diǎn)評(píng) 本題重在考查學(xué)生理解性別決定和伴性遺傳及基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，并學(xué)會(huì)應(yīng)用演繹推理的方法設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)確定基因的位置．