Question

果蝇的繁殖能力强、相对性状明显，是常用的遗传实验材料．
（1）果蝇对CO₂的耐受性有两个品系：敏感型（甲）和耐受型（乙），有人做了以下两个实验．
实验一  让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交，后代全为敏感型．
实验二  将甲品系的卵细胞去核后，移入来自乙品系雌蝇的体细胞核，由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交，后代仍全为敏感型．
①依据上述实验结果推测，与CO₂耐受性有关的基因位于

 

（选填“细胞质”或“细胞核”）．
②要验证上述推测，也可另设计一个杂交实验替代实验二，该杂交实验的亲本组合为

 

．
（2）果蝇的某一对相对性状由位于X染色体上的一对等位基因（N和n）控制，其中的一个基因在纯合时能使合子致死（X^NX^N、XⁿXⁿ是纯合子，X^NY、XⁿY也可视为纯合子）．科学家为了确定致死基因，用一对果蝇做了杂交实验，得到F₁代果蝇共185只，其中雄蝇63只．请分析：
①杂交亲本的基因型可能是

 

，也可能是

 

．
②若F₁代雌蝇只有一种表现型，则致死基因是

 

，F₁代雌蝇基因型为

 

．
③若F₁代雌蝇共有两种表现型，则致死基因是

 

．让F₁代果蝇随机交配，理论上，F₂代成活个体构成的种群中基因N的频率为

 

（用分数表示）．

Answer 1

考点：伴性遗传

专题：

分析：实验一的结果有两种解释：1、耐受性由核基因控制，且敏感型为显性；2、耐受性由细胞质基因控制，表现母系遗传．实验二杂交双方细胞核均来自耐受型（乙）品系，而杂交形成的合子，其细胞质主要来自敏感型（甲）品系．杂交后代仍全为敏感型，说明第二种解释正确，即果蝇对CO₂的耐受性是由细胞质基因控制．验证某一性状遗传是否是细胞质遗传，常用正反交实验．本题可用“甲品系雄蝇与乙品系雌蝇杂交”实验来替代实验二进行验证．

解答： 解：（1）实验一的结果有两种解释：1、耐受性由核基因控制，且敏感型为显性；2、耐受性由细胞质基因控制，表现母系遗传．实验二杂交双方细胞核均来自耐受型（乙）品系，而杂交形成的合子，其细胞质主要来自敏感型（甲）品系．杂交后代仍全为敏感型，说明第二种解释正确，即果蝇对CO₂的耐受性是由细胞质基因控制．验证某一性状遗传是否是细胞质遗传，常用正反交实验．本题可用“甲品系雄蝇与乙品系雌蝇杂交”实验来替代实验二进行验证．
（2）①F₁代果蝇雌雄数量比=（185-63）：63=2：1，结合题给信息，说明有一半的雄蝇死于某一基因纯合，且该基因位于X染色体上；若位于常染色体上，纯合致死对于雌雄数量的影响是相同的；若位于Y染色体上，不可能还有雄蝇成活．杂交亲本的基因型可能是X^NXⁿ×XⁿY，也可能是 X^NXⁿ×X^NY．
②由上面的分析，如果纯合致死基因是n，则成活果蝇的基因型有：X^NX^N、X^NXⁿ和X^NY，雌雄均只有显性类型．
③如果纯合致死基因是N，则成活果蝇的基因型有：XⁿXⁿ、X^NXⁿ和 XⁿY，雌性有显性和隐性两种表现型，雄性只有隐性类型．后一情况的遗传图解如下：
P：X^NXⁿ×XⁿY
↓
F₁：1 X^NXⁿ1 XⁿXⁿ 1 X^NY（死亡）   1 XⁿY
122只雌蝇              63只雄蝇
F1代果蝇随机交配，F₂情况如下表：

F2	1/2 XNXn	1/2 XnXn
1 XnY	1/8XNXn 1/8 XnXn 1/8XNY（死亡） 1/8 XnY	1/4 XnXn 1/4 XnY

则F₂代成活个体构成的种群中X^NXⁿ：XⁿXⁿ：XⁿY=1：3：3，其中基因N的频率=1/（1×2+3×2+3×1）=1/11（注意：对于N、n来说，每个XY个体只有1个基因）．
故答案：（1）①细胞质；    ②乙品系雌蝇×甲品系雄蝇[或答：耐受型（雌）×敏感型（雄）]；
（2）①X^NXⁿ×XⁿY；   X^NXⁿ×X^NY；　②n；　X^NX^N、X^NXⁿ；  ③N；   1/11

点评：本题考查细胞质遗传和伴性遗传相关知识，意在考查考生具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．