Question

【题目】果蝇是常用的遗传学实验材料(染色体组成示意图如下），其体色有黄身（H)、灰身(h)之分，翅型有长翅(V)、残翅(v)之分。现用两种纯合果蝇杂交，F2出现4种类型且比例为5:3:3:1，已知果蝇的一种精子不具有受精能力。回答下列问题：

（1）欲测定果蝇基因组的序列，需对其中的___________条染色体进行DNA测序。

（2）果蝇体色与翅的遗传___________(填“遵循”或“不遵循”）孟德尔的自由组合定律，不具有受精能力的精子的基因组成是________。F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为_____________。

（3）已知控制果蝇翅型的基因在Ⅱ号染色体上，如果在一翅型正常的群体中，偶然出现一只卷翅的雄性个体，探究该卷翅是由于基因突变造成的(控制翅型基因的显隐未知，突变只涉及一个亲本Ⅱ号染色体上一对等位基因中的一个基因），还是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的(只涉及亲本Ⅱ号染色体上一对等位基因）。

实验设计:用这只卷翅雄性个体与该自然果蝇种群中的________个体交配，观察后代的表现型并统计数目。

预期结果和结论：

①若后代__________________，则该卷翅个体是由于基因突变造成的。

②若后代_________________，则该卷翅个体是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的。

（4）果蝇缺失1条Ⅱ号染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则胚胎致死。若Ⅱ号染色体上的翻翅对正常翅为显性，缺失1条Ⅱ号染色体的翻翅果蝇和缺失1条染色体正常翅果蝇杂交，则F1成活个体中染色体数正常的果蝇占_______________。

Answer 1

【答案】 5 遵循 HV 3/5 多只正常雌性 卷翅个体与正常个体数量比接近1:1 全部是正常个体或正常个体数量明显多于卷翅个体 1/3

【解析】试题分析：以染色体组成示意图和题意“F2表现型及其数量、果蝇的一种精子不具有受精能力”为切入点，由此明辨果蝇基因组的组成并准确定位相应性状所遵循的遗传定律，进行第（1）、（2）题的解答。在（3）题中，欲探究卷翅出现的原因，可自设基因符合，从“基因突变”和“卷翅基因的‘携带者’偶尔交配”两种情况入手，围绕基因的分离定律等知识分别进行讨论，明确实验设计方案并预测相应的实验结果。第（4）题的解答思路与（3）题相似，但需特别注意：缺失1条Ⅱ号染色体的翻翅果蝇和缺失1条Ⅱ号染色体正常翅果蝇均产生两种比值相等的配子。

(1) 果蝇的体细胞含有3对常染色体和1对性染色体，欲测定果蝇基因组的序列，需对其中的3条常染色体、1条X染色体和1条Y染色体，即5条染色体进行DNA测序。

(2) 依题意可知：两种纯合果蝇杂交，F2出现4种类型，说明F1为HhVv；果蝇的一种精子不具有受精能力，F2出现的性状分离比为 5∶3∶3∶1（理论值应为（9∶3∶3∶1）），说明控制果蝇体色与翅的遗传的两对等位基因位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，进而推知：不具有受精能力的精子的基因组成是HV，F2黄身长翅果蝇的基因型及其比例为HHVv∶HhVV∶HhVv＝1∶1∶3，因此F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为3/5。

(3)在一翅型正常的群体中，偶然出现一只卷翅的雄性个体。欲探究该卷翅出现的原因，可用这只卷翅雄性个体与该自然果蝇种群中的多只正常雌性个体交配，观察后代的表现型并统计数目。

①若是由基因突变引起（相关基因用A、a表示），因突变只涉及一个亲本Ⅱ号染色体上一对等位基因中的一个基因，则该卷翅雄性个体的基因型为Aa，让其与多只正常雌性（aa）杂交，子代中卷翅个体（Aa）与正常个体数量比（aa）接近1∶1。

②若是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的（相关基因用A、a表示），则该卷翅雄性个体的基因型为aa，让其与多只正常雌性（AA或Aa）杂交，子代全部是正常个体或正常个体数量明显多于卷翅个体。

(4)果蝇缺失1条染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则胚胎致死。若Ⅱ号染色体上的翻翅（B）对正常翅（b）为显性，则缺失1条Ⅱ号染色体的翻翅果蝇产生的配子及其比例为红B∶0（表示失去的染色体）＝1∶1，缺失1条Ⅱ号染色体正常翅果蝇产生的配子及其比例为红b∶0（表示失去的染色体）＝1∶1，二者杂交，则F1的基因型及其比例为BB∶B0∶BO∶00＝1∶1∶1∶1，因00个体胚胎致死，所以F1成活个体中染色体数正常的果蝇占1/3。