Question

9．家蚕是二倍体生物，雄蚕的性染色体为ZZ，雌蚕的性染色体为ZW．研究发现雄蚕比雌蚕食桑量低，产丝率高．为了达到只养雄蚕的目的，科研人员做了下列研究．
（1）家蚕幼虫的皮肤正常和皮肤透明受一对等位基因T、t控制，用正常皮肤的雌蚕与透明皮肤的雄蚕交配，后代中皮肤透明的皆为雌蚕，皮肤正常的皆为雄蚕．由此判断皮肤正常为显性性状，亲本的基因型分别是Z^TW、Z^tZ^t，根据这对相对性状可以在幼虫时期淘汰雌蚕．
（2）为了更早地进行雌雄筛选，科研人员利用位于常染色体上控制卵色的一对基因（A、a）采用下图所示方法培育出限性黑卵雌蚕．图中变异家蚕的变异类型为染色体结构变异，变异家蚕的减数分裂中能够产生4种配子．用培育出的限性黑卵雌蚕与白卵雄蚕交配，后代白卵发育成雄蚕．

（3）为了省去人工筛选的麻烦，科研人员培育出了一只特殊的雄蚕（甲）．甲的Z染色体上带有隐性胚胎致死基因b、d及它们的等位基因．利用甲与普通雌蚕进行杂交，杂交后代雌蚕在胚胎期死亡，可达到自动保留雄蚕的目的．
①甲的基因型为Z^BdZ^bD，其与普通雌蚕杂交，后代雌蚕胚胎期死亡的原因是雌蚕只获得父本的一条Z染色体，必定含有一个隐性致死基因，且无相应的等位基因．
②在实际杂交中后代雌：雄≈1.4：98.6，推测少量雌蚕能成活的可能原因是雄蚕甲在减数分裂产生配子过程中发生交叉互换导致产生Z^BD的配子．
③为能代代保留具有甲的特殊基因型的个体，科学家将B基因转接到W染色体上构建与之对应的雌性个体（乙），其基因型为Z^bDW^B，甲乙交配产生的后代出现胚胎期死亡的比例为$\frac{1}{2}$，成活个体可保持原种特性．

Answer 1

分析 由题意知：“用正常皮肤的雌蚕与透明皮肤的雄蚕交配，后代中皮肤透明的皆为雌蚕，皮肤正常的皆为雄蚕”可知：控制家蚕幼虫皮肤正常和皮肤透明的这一对等位基因T和t位于Z染色体上，且皮肤正常为显性性状，进而推知亲本的基因型分别是♀Z^TW（正常皮肤）和♂Z^tZ^t（透明皮肤）．

解答 解：（1）由题意“用正常皮肤的雌蚕与透明皮肤的雄蚕交配，后代中皮肤透明的皆为雌蚕，皮肤正常的皆为雄蚕”可知：控制家蚕幼虫皮肤正常和皮肤透明的这一对等位基因T和t位于Z染色体上，且皮肤正常为显性性状，进而推知亲本的基因型分别是♀Z^TW（正常皮肤）和♂Z^tZ^t（透明皮肤）．
（2）题图显示：普通家蚕一条常染色体上A基因所在的片段移接到W染色体上，家蚕的这种变异类型属于染色体结构变异中的易位．该变异家蚕产生的配子染色体组成类型有 4 种：常染色体（含A基因）、Z 染色体；常染色体（含A基因）、W 染色体（含易位片段的A基因）；常染色体（因缺失不含A基因）、Z 染色体；常染色体（因缺失不含A基因）、W 染色体（含易位片段的A基因）．用培育出的限性黑卵雌蚕（aaZW^A）和白卵雄蚕（aaZZ），后代的基因型为aaZZ和aaZW^A，表现型分别为白卵雄蚕和黑卵雌蚕，即后代白卵发育成雄蚕．
（3）①由题中“甲的Z染色体上带有隐性胚胎致死基因 b、d 及它们的等位基因”可知：甲的基因型可能为 Z^BDZ^bd或者 Z^bDZ^Bd；“甲与普通雌蚕杂交，后代雌蚕在胚胎期死亡”，说明后代雌蚕的基因型为 Z^BdW 或 Z^bDW，且这两种基因型均胚胎期致死，其原因为：雌蚕只获得父本（甲）的一条Z染色体，必定含有一个隐性致死基因，且无相应的等位基因，进而可确定甲的基因型只能为 Z^BdZ^bD．
②在甲与普通雌蚕实际杂交后代中，有少量雌蚕成活，推测很可能是甲（Z^bDZ^Bd）在减数分裂过程发生了交叉互换，产生了Z^BD的配子，使得后代中出现了基因型为Z^BDW的可成活的雌蚕．
③依题意可知：甲的基因型为Z^BdZ^bD，构建出的雌性个体乙（Z^-W^B）与甲杂交，其后需要保留甲的特殊基因，据此说明乙的基因型应该为 Z^bDW^B．甲乙杂交（甲♂Z^bDZ^Bd×乙♀Z^bDW^B ），后代基因型及其比例为♂Z^bDZ^bD（胚胎致死）：♂Z^bDZ^Bd：♀Z^bDW^B：♀Z^BdW^B（胚胎致死）=1：1：1：1，后代胚胎期死亡比例为$\frac{1}{2}$．
故答案为：（1）显性     Z^TW、Z^tZ^t
（2）染色体结构变异     4     白
（3）①Z^BdZ^bD     雌蚕只获得父本的一条Z染色体，必定含有一个隐性致死基因，且无相应的等位基因．
②雄蚕甲在减数分裂产生配子过程中发生交叉互换导致产生Z^BD的配子    ③Z^bDW^B    $\frac{1}{2}$

点评 本题主要考查伴性遗传的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力．