Question

20．日本福岛核泄漏事故后，研究小组对某XY型性别决定的动物进行研究，发现某雄性动物出现一突变性（突变型），为确定该性状的显隐性及相关基因的位置，该研究小组用该雄性动物与多只野生型雌性杂交，得到F₁全为野生型，F₁相互交配，得到的F₂中雌性全为野生型，雄性中一半为野生型，一半为突变型．请回答：
（1）据F₁结果可知该突变性状为隐性性状．控制该性状的基因位于X染色体上，判断依据是F₂中雌性和雄性的表现型不同．
（2）科学家们在探究“基因在染色体上”的过程中，用到的科学研究方法主要有类比推理法、假说演绎法．
（3）F₂代雌性个体中杂合子占$\frac{1}{2}$．让F₂代野生型雌蝇与突变型雄蝇相互交配，理论上，子代中突变型个体所占的比例为$\frac{1}{4}$．

Answer 1

分析 1、根据题干中“用该雄性动物与多只野生型雌性杂交，得到F₁全为野生型，F₁相互交配，得到的F₂中雌性全为野生型，雄性中一半为野生型，一半为突变型”可知，该突变性状为X染色体的隐性性状．设野生型基因为A，突变型基因为a，则F₁为X^AX^A、X^AX^a，F₂中雌性为$\frac{1}{2}$X^AX^A、$\frac{1}{2}$X^AX^a，雄性为$\frac{1}{2}$X^AY、$\frac{1}{2}$X^aY．
2、假说-演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论．如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的．例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等．
3、类比推理法：类比推理指是根据两个或两类对象在某些属性上相同，推断出它们在另外的属性上（这一属性已为类比的一个对象所具有，另一个类比的对象那里尚未发现）也相同的一种推理．萨顿的假说“基因在染色体上”运用了类比推理法．

解答 解：（1）F₁全为野生型，后代出现了突变型，说明该突变性状为隐性性状．F₂中雌性和雄性的表现型不同，说明控制该性状的基因位于X染色体上．
（2）萨顿蝗虫细胞观察实验采用类比推理法提出基因位于染色体上，摩尔根的果蝇杂交实验采用假说演绎法，证明基因在染色体上．
（3）F₂代雌性个体为$\frac{1}{2}$X^AX^A、$\frac{1}{2}$X^AX^a，其中杂合子占$\frac{1}{2}$．让F₂代野生型雌蝇$\frac{1}{2}$X^AX^A、$\frac{1}{2}$X^AX^a，与突变型雄蝇X^aY相互交配，理论上，子代中突变型个体所占的比例为$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$．
故答案为：
（1）隐性         X          F₂中雌性和雄性的表现型不同
（2）类比推理法     假说演绎法
（3）$\frac{1}{2}$           $\frac{1}{4}$

点评 本题考查基因突变的特征和基因分离定律，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．