Question

20．果蝇是雌雄异体的二倍体动物，体细胞中有8条染色体，是常用的遗传研究材料．一对果蝇每代可以繁殖出许多后代．请回答下列有关问题：
（1）有一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群，性别比例偏离较大．研究发现该种群的基因库中存在隐性致死突变基因（胚胎致死）．从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配，F₁中有202个雌性个体和98个雄性个体．
①导致上述结果的致死基因位于X染色体上．
②从该种群中任选取一只雌果蝇，鉴别它是纯合子还是杂合子的方法是：将该雌果蝇与种群中的雄果蝇杂交，如果杂交后代雌性：雄性=2：1，则该雌果蝇为杂合子；如果杂交后代雌性：雄性=1：1，则该雌果蝇为纯合子
（2）研究发现野生果蝇正常翅（h）可以突变为毛翅（H），体内还有一对基因R、r本身不控制具体性状，但rr基因组合时会抑制H基因的表达．如果两对基因位于常染色体上，则一个种群中纯合正常翅果蝇的基因型有3种．如果这两对基因分别位于两对同源染色体上，基因型为RrHh的雌雄果蝇个体交配，产生的子代中，正常翅中杂合子所占的比例$\frac{4}{7}$．
（3）如果另有一对基因D（红眼）、d（白眼）与第（2）小题中的基因R、r均位于X染色体上，只有当R基因存在时，果蝇才表现为毛翅（H）．现有三对基因均杂合的果蝇与毛翅红眼的雄果蝇杂交．F₁的雄果蝇中，毛翅白眼所占比例为$\frac{3}{8}$．让F₁中的毛翅果蝇随机交配，则F₂中毛翅果蝇所占的比例为$\frac{7}{9}$．

Answer 1

分析 题中的关键字是表现型正常的果蝇种群，性别比例偏离较大，可见是伴性；一对雌、雄果蝇相互交配理论上雌雄比应为1：1，但这里是202：98，即2：1，说明雄果蝇死了一半，说明致死基因应该是隐性遗传，而且是伴X染色体隐性遗传；
再根据后代雌性的数量和比例确定致死个体的基因型，进而计算F₂中致死个体所占的比例．一般采用测交法检测杂合子与纯合子，有性状分离的是杂合子，没有性状分离的是纯合子．果蝇长翅的基因型是AA或Aa，残翅的基因型是aa；红眼与红眼杂交后代出现了白眼，说明红眼是显性性状，基因型是X^B_，则白眼的基因型是X^b_．

解答 解：（1）①根据题干信息可知，“F₁中有202个雌性个体和98个雄性个体”，说明致死基因与性别有关联，即位于性染色体上；而雄性个体并未全部死亡，因此致死基因位于X染色体上．
②将该只雌果蝇与种群中任一雄果蝇交配，统计子代雌、雄果蝇的数目．若它是纯合子X^BX^B，则X^BX^B与X^BY杂交的后代雌雄比是1：1；若它是杂合子为X^BX^b，由于雄性个体X^bY隐性纯合致死，因此X^BX^b与X^BY杂交的后代雌雄比是2：1．
（2）正常翅果蝇的基因型有rrHH、rrHh、rrhh、RRhh、Rrhh共5种，其中纯合子有3种．依据遗传自由组合定律RrHh和RrHh后代毛翅雌雄果蝇基因型为R_H_，所以毛翅：正常翅=9：7，正常翅占7份，其中3份是纯合子，故正常翅中杂合子占$\frac{4}{7}$．
（3）根据题意可知，F₁的雄果蝇中出现毛翅白眼果蝇，基因型为H_X^RdY，说明亲本中三对基因均杂合的雌果蝇基因型为HhX^dRX^Dr，而亲本中雄果蝇基因型为H_X^DRY；又由于F₁的雄果蝇中，毛翅白眼（H_X^dRY）所占比例为$\frac{3}{8}$，即$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}$，因此雄果蝇基因型为HhX^DRY．
让F₁中的毛翅果蝇随机交配，此时两对基因分别考虑，亲本Hh×Hh，产生的F1中有H基因的个体中有$\frac{1}{3}$HH、$\frac{2}{3}$Hh，则子二代中基因型为H_的比例=1-$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{8}{9}$；考虑另一对基因，亲本基因型为X^RX^r×X^RY，产生的子一代的基因型为$\frac{1}{4}$X^RX^R、$\frac{1}{4}$X^RX^r、$\frac{1}{4}$X^RY、$\frac{1}{4}$X^rY，然后让为$\frac{1}{2}$X^RX^R、$\frac{1}{2}$X^RX^r的雌果蝇与X^RY的雄果蝇随机交配，产生的子二代中具有R基因的个体=1-$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{7}{8}$，则F₂中毛翅果蝇所占的比例=$\frac{8}{9}×\frac{7}{8}$=$\frac{7}{9}$．
故答案为：
（1）①X       ②雌性：雄性=2：1    雌性：雄性=1：1
（2）3     $\frac{4}{7}$    
（3）$\frac{7}{9}$

点评 本题考查伴性遗传、基因与性状关系的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析题意、获取信息、解决问题的能力．