Question

13．如图为雄果蝇的染色体组成示意图，请据图回答．
（1）已知果蝇的Ⅲ号染色体上有黑檀体基因．现将黑檀体无眼果蝇与灰体有眼果蝇杂交，获得的F₁均为灰体有眼果蝇，再将F₁雌雄果蝇相互杂交，不考虑突变和交叉互换，若F₂中灰体有眼：灰体无眼：黑檀体有眼：黑檀体无眼的比例为9：3：3：1，则可推测控制无眼的基因不在Ⅲ号染色体上．
（2）已知控制果蝇翅型的基因在Ⅱ号染色体上．如果在一翅型正常的群体中，偶然出现一只卷翅的雄性个体，探究该卷翅是由于基因突变的（控制翅型基因的显隐未知，突变只涉及一个亲本II号染色体上一对等位基因中的一个基因），还是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的（只涉及亲本II号染色体上一对等位基因）．
探究实验方案设计：用这只卷翅雄性个体与该自然果蝇种群中的多只正常雌性个体交配，观察后代的变现型并统计数目．
预期结果和结论：
①若后代卷翅个体与正常个体且数量比接近1：1，则该卷翅个体是由于基因突变造成的．
②若后代全部是正常个体或正常个体数量多于卷翅个体（正常个体数量多于卷翅个体），则该卷翅个体是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的．
（3）果蝇缺失1条染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则胚胎致死．II号染色体上的翻翅对正常翅为显性．缺失1条II号染色体的翻翅果蝇和缺失1条染色体正常翅果蝇杂交，则F₁成活个体中染色体数正常的果蝇占$\frac{1}{3}$．
（4）果蝇的红眼（R）和百眼（r）基因位于X染色体上．从某果蝇种群中随机抽取雌雄果蝇各50只，其中红眼雄果蝇为45只，红眼雌果蝇为40只．已知红眼雌果蝇中50%为杂合子，则r的基因频率为0.3．

Answer 1

分析 1、基因自由组合定律的实质是：进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中，等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
2、在一翅型正常的群体中，偶然出现一只卷翅的雄性个体，探究这种卷翅究竟是由于基因突变的直接结果，还是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后的，可以运用演绎推理的方法设计实验，观察后代的表现型及比例进行探究；先假定某一原因成立，然推理预期后代的表型及比例．

解答 解：（1）由题意知，无眼果蝇和有眼果蝇杂交，后代果蝇均表现为有眼，因此有眼对无眼是显性性状；如果控制体色和有（无）眼的基因位于两对同源染色体上，则遵循自由组合定律，F₁雌雄果蝇相互杂交，F₂表现型及比例为灰体有眼：灰体无眼：黑檀体有眼：黑檀体无眼=9：3：3：1，则可推测控制无眼的基因不在Ⅲ号染色体上．
（2）由题意知，在一翅型正常的群体中，偶然出现一只卷翅的雄性个体，由于基因突变具有低频性，两个基因同时突变的概率极低，因此最可能是显性突变，该卷翅雄性个体是杂合子；如果卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的，说明卷翅由隐性基因控制，则该卷翅雄性个体最可能为隐性纯合子．探究该性状是由于基因突变的直接结果，还是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的，可以用用这只卷翅雄性个体与多只正常雌性个体交配，①如果后代卷翅个体与正常个体且数量比接近1：1，则是由于基因突变引起，②如果后代全部是正常个体或正常个体数量多于卷翅个体，则卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的．
（3）缺失1条II号染色体的翻翅果蝇和缺失1条染色体正常翅果蝇杂交时，缺失1条II号染色体的翻翅果蝇可产生$\frac{1}{2}$正常数量染色体的配子和$\frac{1}{2}$缺少一条II号染色体的不正常配子，缺失1条染色体正常翅果蝇同样可以产生$\frac{1}{2}$正常染色体数量的配子和$\frac{1}{2}$缺少1条染色体的不正常配子．当$\frac{1}{2}$缺少一条II号染色体的配子和$\frac{1}{2}$缺少一条染色体的配子结合时，则胚胎致死．F₁成活个体共有3份，其中一份染色体数量正常，即$\frac{1}{3}$．
（4）在某果蝇种群中随机抽取雌雄果蝇各50只，红眼雄果蝇X^RY为45只，则白眼雄果蝇X^rY为5只；红眼雌果蝇为40只，其中X^RX^R为20只，X^RX^r为20只，则白眼雌果蝇X^rX^r为10只．因此，r的基因倾率为$\frac{5+20+10×2}{50+50×2}$=0.3．
故答案为：
（1）9：3：3：1
（2）多只正常雌性
卷翅个体与正常个体且数量比接近1：1
全部是正常个体或正常个体数量多于卷翅个体（正常个体数量多于卷翅个体）
（3）$\frac{1}{3}$  
（4）0.3

点评 本题具有一定的难度，属于考纲中理解、应用层次的要求，考查了基因自由组合定律的应用，以及显性纯合致死的实例，要求考生能够根据后代表现型判断显隐性，掌握基因自由组合定律的使用范围，并能设计相关实验进行验证．