Question

19．動物園有一種ZW性別決定的鳥類，其長腿和短腿由等位基因A/a控制，羽毛的灰色和白色由等位基因B/b控制．研究者進行了如下兩組雜交實驗，結合實驗結果回答下列問題：

雜交組合	親本	F1
		雌性	雄性
雜交實驗一	長腿灰羽（♀）×長腿灰羽（♂）	長腿灰羽$\frac{3}{16}$，長腿白羽$\frac{3}{16}$ 短腿灰羽$\frac{1}{16}$，短腿白羽$\frac{1}{16}$	長腿灰羽$\frac{3}{8}$ 短腿灰羽$\frac{1}{8}$
雜交實驗二	長腿白羽（♀）×短腿灰羽（♂）	長腿灰羽$\frac{1}{4}$，長腿白羽$\frac{1}{4}$ 短腿灰羽$\frac{1}{4}$，短腿白羽$\frac{1}{4}$	無

（1）根據(jù)雜交實驗推斷，A/a和B/b兩對等位基因中，位于Z染色體的是B/b，腿長度中顯性性狀為長腿，雜交實驗一的親本中雌性個體基因型為AaZ^BW．
（2）造成雜交實驗二中沒有雄性個體的是因為含有b基因的卵細胞（填“精子”或“卵細胞”）不能參與受精作用．
（3）雜交實驗一產生的F₁中B基因頻率為$\frac{2}{3}$，選出其中的長腿灰羽個體隨機交配，子代中長腿灰羽的概率為$\frac{7}{9}$．
（4）在飼養(yǎng)過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)單獨飼養(yǎng)的雌鳥減數(shù)分裂產生的卵細胞可隨機與同時產生的三個極體中的一個結合形成合子（性染色體為WW的個體不能發(fā)育），進而孵化成幼鳥．將雜交實驗二中的長腿灰羽雌性個體單獨飼養(yǎng)，理論上最終孵化成的幼鳥中性別比例為雌性：雄性=4：1，長腿：短腿=9：1．

Answer 1

分析 1、長腿和短腿由等位基因A/a控制，羽毛的灰色和白色由等位基因B/b控制．根據(jù)試驗一可知：長腿灰羽（♀）×長腿灰羽（♂），后代中雌性中既有灰羽又有白羽，但是雄性中只有灰羽，說明是伴性遺傳，控制的相關基因在Z染色體上．長、短腿，后代雌性和雄性都有，并都是長腿：短腿=3：1，說明是常染色體遺傳，相關基因位于常染色體上．
2、雌雞（ZW）的卵細胞和3個極體有2種情況．第一種情況是：Z（卵細胞）、Z（極體）、W（極體）、W（極體），按題中所述方式形成的二倍體后代性別及比例是：ZZ（雄）：ZW（雌）=1：2；第二種情況是：W（卵細胞）、W（極體）、Z（極體）、Z（極體）．按題中所述方式形成的二倍體后代類型及比例是：WW（不能存活）：ZW（雌性）=0：2．兩種情況概率相等，得雌：雄=（2+2）：（1+0）=4：1．

解答 解：（1）根據(jù)試驗一可知：長腿灰羽（♀）×長腿灰羽（♂），后代中雌性中既有灰羽又有白羽，但是雄性中只有灰羽，說明是伴性遺傳，控制的相關基因在Z染色體上．長、短腿，后代雌性和雄性都有，并都是長腿：短腿=3：1，說明是常染色體遺傳，相關基因位于常染色體上．根據(jù)“無中生有為隱性”，可判斷出短腿為隱性，長腿為顯性．灰色為顯性，白色為隱性．可以推測出雜交實驗一的親本中雌性個體基因型為AaZ^BW．
（2）根據(jù)親本的表現(xiàn)型：長腿白羽（♀）×短腿灰羽（♂），可推知親本的基因型大致為：A_-Z^bW、aaZ^BZ^b，再根據(jù)后代雌性：長腿灰羽$\frac{1}{4}$，長腿白羽$\frac{1}{4}$、短腿灰羽$\frac{1}{4}$，短腿白羽$\frac{1}{4}$
可推知親本雌性的基因型為AaZ^bW，由此可推知：正常情況下后代雄性的基因型應該為$\frac{1}{4}$AaZ^BZ^b、$\frac{1}{4}$aaZ^BZ^b、$\frac{1}{4}$AaZ^bZ^b、$\frac{1}{4}$aaZ^bZ^b，但是后代沒有雄性，可推知，親代父本精子是正常的，造成雜交實驗二中沒有雄性個體的是因為母本的含有b基因的卵細胞不能參與受精作用．
（3）雜交實驗一產生的F1關于灰色和白色分別為$\frac{1}{4}$Z^BZ^B、$\frac{1}{4}$Z^BZ^b、$\frac{1}{4}$Z^BW、$\frac{1}{4}$Z^bW，由此可推出B的基因頻率為：$\frac{2×{Z}^{B}{Z}^{B}+{Z}^{B}{Z}^+{Z}^{B}W}{2×（{Z}^{B}{Z}^{B}+{Z}^{B}{Z}^）+{Z}^{B}W+{Z}^W}×100%$=$\frac{2+1+1}{2×（1+1）+1+1}×100%=\frac{2}{3}$．選出其中的長腿灰羽個體隨機交配，由于每一對性狀都遵循基因分離定律，可以先將每一對性狀拆開單獨計算，之后再綜合起來．對于長短腿一對性狀而言：子代中短腿的概率為$\frac{2}{3}Aa×\frac{2}{3}Aa×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，則長腿為1-$\frac{1}{9}=\frac{8}{9}$；對于白羽和灰羽一對性狀而言，子代中白羽的概率為$\frac{1}{2}$Z^BZ^b×${Z}^W×\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$，則灰羽為1-$\frac{1}{8}$=$\frac{7}{8}$，子代中長腿灰羽的概率為$\frac{8}{9}×\frac{7}{8}=\frac{7}{9}$．
（4）雌雞（ZW）的卵細胞和3個極體有2種情況．第一種情況是：Z（卵細胞）、Z（極體）、W（極體）、W（極體），按題中所述方式形成的二倍體后代性別及比例是：ZZ（雄）：ZW（雌）=1：2；第二種情況是：W（卵細胞）、W（極體）、Z（極體）、Z（極體）．按題中所述方式形成的二倍體后代類型及比例是：WW（不能正常發(fā)育）：ZW（雌性）=0：2．兩種情況概率相等，得雌：雄=（2+2）：（1+0）=4：1．
由于兩對相對性狀符合基因自由組合定律，因此第一種情況：Z（卵細胞）、Z（極體）、W（極體）、W（極體），可以分兩種情況：
①$\frac{1}{4}$AZ^B（卵細胞）、$\frac{1}{4}A$Z^B（極體）、$\frac{1}{4}a$W（極體）、$\frac{1}{4}a$W（極體），可知后代（$\frac{1}{16}AA$Z^BZ^B（雄）、$\frac{2}{16}Aa$Z^BW（雌）都為長腿，即$\frac{3}{16}$為長腿．
 ②$\frac{1}{4}$aZ^B（卵細胞）、$\frac{1}{4}$aZ^B（極體）、$\frac{1}{4}A$W（極體）、$\frac{1}{4}A$W（極體），可知后代為：$\frac{1}{16}aa$Z^BZ^B（雄）為短腿、$\frac{2}{16}Aa$Z^BW（雌）為長腿．
第二種情況：W（卵細胞）、W（極體）、Z（極體）、Z（極體），也有兩種情況：
①$\frac{1}{4}$AW（卵細胞）、$\frac{1}{4}$AW（極體）、$\frac{1}{4}$aZ^B（極體）、$\frac{1}{4}$aZ^B（極體）．后代WW不能正常發(fā)育，$\frac{2}{16}$AaZ^BW（雌性）為長腿．
②$\frac{1}{4}$aW（卵細胞）、$\frac{1}{4}$aW（極體）、$\frac{1}{4}$AZ^B（極體）、$\frac{1}{4}$AZ^B（極體）．后代WW不能正常發(fā)育，$\frac{2}{16}$AaZ^BW（雌性）為長腿．
綜合上面4種情況可知：長腿：短腿=（$\frac{3}{16}+\frac{2}{16}+\frac{2}{16}+\frac{2}{16}$）：$\frac{1}{16}$=9：1
故答案為：
（1）B/b    長腿    AaZ^BW
（2）b    卵細胞
（3）$\frac{2}{3}$    $\frac{7}{9}$
（4）4：1    9：1

點評 本題以圖表的形式，考查伴性遺傳及常染色體上的遺傳，要求考生掌握伴性遺傳及常染色體遺傳的特點，并根據(jù)題干信息準確判斷其中相對性狀的顯隱性關系，及控制該相對性狀的基因所在的位置，進而推斷出各組親本的基因型，再依據(jù)分離和自由組合定律解答即可．