Question

10．果蠅是以腐爛的水果或植物體為食的昆蟲，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年開始飼養(yǎng)果蠅，并通過果蠅實驗發(fā)現(xiàn)了伴性遺傳等科學規(guī)律．請根據(jù)對果蠅的了解和遺傳學知識解答下列問題：
（1）如圖為雄果蠅細胞的染色體模式圖，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個染色體組．
（2）果蠅之所以廣泛地被作為遺傳學研究的實驗材料，是因為它具有的優(yōu)點易飼喂、繁殖快、染色體少、生長周期短．（至少答出兩點）．
（3）若果蠅的黑身對灰身是顯性，由圖甲中A、a控制，而圖中b基因的等位基因B會抑制黑色素的形成，使果蠅保持灰身，b基因無此作用，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）已知果蠅的另一對相對性狀直毛對非直毛是顯性，控制基因為D、d，實驗室現(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，若要通過一次雜交實驗判斷這對基因位常染色體上還是位于X染色體上，請完成實驗設計．
①選擇直毛雄果蠅與非直毛雌果蠅進行雜交
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對同源染色體，2個染色體組，A（a）位于常染色體上，B（b）位于X染色體上，屬于伴性遺傳，兩對等位基因分別位于2對同源染色體上，在遺傳過程中遵循自由組合定律，由于自由組合定律同時遵循分離定律，因此可以將自由組合問題轉(zhuǎn)換為分離定律問題進行解答．
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體是顯性性狀，雄性個體是隱性性狀，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個染色體組．
（2）由于果蠅具有易飼喂、繁殖快、染色體少、生長周期短、具有容易區(qū)分的相對性狀等優(yōu)點，因此果蠅常用于做遺傳實驗的材料．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

點評 本題重在考查學生理解性別決定和伴性遺傳及基因自由組合定律的實質(zhì)，并學會應用演繹推理的方法設計遺傳實驗確定基因的位置．