Question

8．某二倍体鸟类的雄鸟的性染色体组成是ZZ，雌鸟的性染色体组成是ZW．该鸟的长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．某生物科研小组进行如下两组实验：
实验一：长腿灰羽（♀）×长腿灰羽（♂）→长腿灰羽雌鸟 $\frac{3}{16}$、长腿白羽雌鸟$\frac{3}{16}$、短腿灰羽雌鸟$\frac{1}{16}$、短腿白羽雌鸟$\frac{1}{16}$、长腿灰羽雄鸟$\frac{3}{8}$、短腿灰羽雄鸟$\frac{1}{8}$．
实验二：长腿白羽（♀）×短腿灰羽（♂）→长腿灰羽雌鸟$\frac{1}{4}$、长腿白羽雌鸟$\frac{1}{4}$、短腿灰羽雌鸟$\frac{1}{4}$、短腿白羽雌鸟$\frac{1}{4}$．请回答下列问题：
（1）根据杂交实验推断，A/a和B/b两对等位基因中，位于Z染色体上的是B/b，控制这两对性状的基因的遗传符合基因的自由组合定律．
（2）实验一的亲本中雌性个体基因型为AaZ^BW，产生的F₁中b的基因频率为$\frac{1}{3}$．选出F₁中的长腿灰羽个体随机交配，子代中长腿灰羽的概率为$\frac{7}{9}$．
（3）实验二中没有雄性个体是可能是因为基因型为AZ^b、aZ^b的卵细胞（填“精子”或“卵细胞”）不能参与受精作用．
（4）在自然环境中，白羽的鸟比灰羽的鸟更容易被天敌发现，则经过若干年后，种群中B的基因频率将变大（填“变大”、“变小”、“不变”或“无法判断”）．
（5）在鸟类的饲料中添加碱基类似物，发现子代出现多种多样的突变类型，说明基因突变具有随机性特点．

Answer 1

分析 1、长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．根据试验一可知：长腿灰羽（♀）×长腿灰羽（♂），后代中雌性中既有灰羽又有白羽，但是雄性中只有灰羽，说明是伴性遗传，控制的相关基因在Z染色体上．长、短腿，后代雌性和雄性都有，并都是长腿：短腿=3：1，说明是常染色体遗传，相关基因位于常染色体上．
2、雌鸡（ZW）的卵细胞和3个极体有2种情况．第一种情况是：Z（卵细胞）、Z（极体）、W（极体）、W（极体），按题中所述方式形成的二倍体后代性别及比例是：ZZ（雄）：ZW（雌）=1：2；第二种情况是：W（卵细胞）、W（极体）、Z（极体）、Z（极体）．按题中所述方式形成的二倍体后代类型及比例是：WW（不能存活）：ZW（雌性）=0：2．两种情况概率相等，得雌：雄=（2+2）：（1+0）=4：1．

解答 解：（1）根据杂交实验推断，A/a和B/b两对等位基因中，位于Z染色体上的是等位基因B/b，控制这两对性状的基因分别位于两对同源染色体上，其遗传符合基因的自由组合定律．
（2）根据试验一可知：长腿灰羽（♀）×长腿灰羽（♂），后代中雌性中既有灰羽又有白羽，但是雄性中只有灰羽，说明是伴性遗传，控制的相关基因在Z染色体上．长、短腿，后代雌性和雄性都有，并都是长腿：短腿=3：1，说明是常染色体遗传，相关基因位于常染色体上．根据“无中生有为隐性”，可判断出短腿为隐性，长腿为显性．灰色为显性，白色为隐性．可以推测出杂交实验一的亲本中雌性个体基因型为AaZ^BW，雄性个体基因型为AaZ^BZ^b．杂交实验一中亲本的基因型为AaZ^BW×AaZ^BZ^b，在杂交过程中没有基因的淘汰，因此产生的F₁中B基因频率=$\frac{2}{3}$，b的基因频率为$\frac{1}{3}$．选出其中的长腿灰羽个体随机交配，由于每一对性状都遵循基因分离定律，可以先将每一对性状拆开单独计算，之后再综合起来．对于长短腿一对性状而言：子代中短腿的概率为$\frac{2}{3}Aa×\frac{2}{3}Aa×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，则长腿为1-$\frac{1}{9}=\frac{8}{9}$；对于白羽和灰羽一对性状而言，子代中白羽的概率为$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$，则灰羽为1-$\frac{1}{8}$=$\frac{7}{8}$，子代中长腿灰羽的概率为$\frac{8}{9}×\frac{7}{8}=\frac{7}{9}$．
（3）根据亲本的表现型：长腿白羽（♀）×短腿灰羽（♂），可推知亲本的基因型大致为：A_-Z^bW、aaZ^BZ^b．由于后代雌性中长腿：短腿=1：1，符合测交的实验结果，因此亲本雌性的基因型为AaZ^bW；表格中后代没有雄性，但有雌性个体，并且雌性个体后代的表现型及比例符合基因的自由组合定律，表明亲代父本精子是正常的，含有W染色体的卵细胞也是正常的，因此造成杂交实验二中没有雄性个体的是因为母本的含有b基因的卵细胞即AZ^b、aZ^b不能参与受精作用．
（4）在自然环境中，白羽的鸟比灰羽的鸟更容易被天敌发现，则经过若干年后，种群中B的基因频率将变大．
（5）在鸟类的饲料中添加碱基类似物，发现子代出现多种多样的突变类型，说明基因突变具有随机性特点．
故答案为：
（1）B/b    基因的自由组合
（2）AaZ^BW    $\frac{1}{3}$         $\frac{7}{9}$
（3）AZ^b、aZ^b    卵细胞
（4）变大
（5）随机性

点评 本题以图表的形式，考查伴性遗传及常染色体上的遗传，要求考生掌握伴性遗传及常染色体遗传的特点，并根据题干信息准确判断其中相对性状的显隐性关系，及控制该相对性状的基因所在的位置，进而推断出各组亲本的基因型，再依据分离和自由组合定律解答即可．