Question

1．果蝇的繁殖能力强，相对性状明显，是常用的遗传试验材料．
（1）果蝇对CO₂耐受性有两个品系：敏感型（甲）和耐受型（乙）有人做了以下两个实验．
实验一让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交，后代全为敏感型．
实验二将甲品系的卵细胞去核后，移入来自乙品系雌蝇的体细胞核，由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交，后代仍全为敏感型．
①此人设计实验二是为了验证控制CO₂的耐受性的基因位于细胞质中．
②若另设计一个杂交实验替代实验二，该杂交实验的亲本组合为耐受型（雌）×敏感型（雄）．
（2）果蝇的某一对相对性状由等位基因（N，n）控制，其中一个基因在纯合时能使合子致死（注：NN，X^NX^N，X^NY等均视为纯合子）．有人用一对果蝇杂交，得到F₁代果蝇共185只，其中雄蝇63只．
①控制这一性状的基因位于X染色体上，成活果蝇的基因型共有3种．
③F₁代雌蝇仅有一种表现型，则致死基因是n，F₁代雌蝇基因型为X^NX^N、X^NXⁿ ．
③若F₁代雌蝇共有两种表现型，则致死基因是N．让F₁代果蝇随机交配，理论上F₂代成活个体构成的种群中基因N的频率为$\frac{1}{11}$．
（3）某果蝇种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：
①如果该种群满足四个基本条件，即种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为0.25；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率不会（会、不会）发生改变．
②假如该生物种群中仅有Aabb和AAbb两个类型个体，并且Aabb：AAbb=1：1，且该种群中雌雄个体比例为1：1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体所占比例为$\frac{5}{8}$．
假定该生物种群是豌豆，则理论上该豌豆种群的子一代中、Aa的基因型频率为0.2．

Answer 1

分析 在果蝇的实验中，实验一的结果有两种解释：1、耐受性由核基因控制，且敏感型为显性；2、耐受性由细胞质基因控制，表现母系遗传．实验二杂交双方细胞核均来自耐受型（乙）品系，而杂交形成的合子，其细胞质主要来自敏感型（甲）品系．杂交后代仍全为敏感型，说明第二种解释正确，即果蝇对CO₂的耐受性是由细胞质基因控制．验证某一性状遗传是否是细胞质遗传，常用正反交实验．本题可用“甲品系雄蝇与乙品系雌蝇杂交”实验来替代实验二进行验证．

解答 解：（1）实验一的结果有两种解释：1、耐受性由核基因控制，且敏感型为显性；2、耐受性由细胞质基因控制，表现母系遗传．实验二杂交双方细胞核均来自耐受型（乙）品系，而杂交形成的合子，其细胞质主要来自敏感型（甲）品系．杂交后代仍全为敏感型，说明第二种解释正确，即果蝇对CO₂的耐受性是由细胞质基因控制．验证某一性状遗传是否是细胞质遗传，常用正反交实验．本题可用“甲品系雄蝇与乙品系雌蝇杂交”实验即耐受型（雌）×敏感型（雄）来替代实验二进行验证．
（2）①F₁代果蝇雌雄数量比=（185-63）：63=2：1，结合题给信息，说明有一半的雄蝇死于某一基因纯合，且该基因位于X染色体上，成活的基因型有3种，雌性2种、雄性1种；若位于常染色体上，纯合致死对于雌雄数量的影响是相同的；若位于Y染色体上，不可能还有雄蝇成活．杂交亲本的基因型可能是X^NXⁿ×XⁿY，也可能是 X^NXⁿ×X^NY．
②由上面的分析，如果纯合致死基因是n，则成活果蝇的基因型有：X^NX^N、X^NXⁿ和X^NY，雌雄均只有显性类型．
③如果纯合致死基因是N，则成活果蝇的基因型有：XⁿXⁿ、X^NXⁿ和 XⁿY，雌性有显性和隐性两种表现型，雄性只有隐性类型．让F₁代果蝇随机交配，F₂代（$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$）XⁿXⁿ、（$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{8}$）X^NXⁿ和（$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$） XⁿY，则上F₂代成活个体构成的种群中基因N的频率为$\frac{1}{8}$÷（$\frac{3}{8}$×2+$\frac{1}{8}$×2+$\frac{3}{8}$）=$\frac{1}{11}$．
（3）①由题意知，AA=0.3，Aa=0.4．，aa=0.3，则种群中a的基因频率=0.3+0.4÷2=0.5，如果该种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则遵循遗传平衡定律，aa的基因型频率为aa=（0.5）²=0.25；该种群的子一代继续随机交配，其后代中aa的基因型频率不变．
②由题意知，该种群雌性个体产生的配子的类型及比例是Ab：ab=3：1，雄性个体产生的配子的类型及比例是Ab：ab=3：1，因此种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体所占比例为：AAbb+aabb=$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$+$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{5}{8}$．
由题意知，AA=0.3，Aa=0.4．，aa=0.3，如果该生物种群是豌豆，豌豆只能进行自花传粉．，因此A子一代AA的基因型频率是0.3+0.4×$\frac{1}{4}$=0.4，Aa的基因型频率=0.4×$\frac{1}{2}$=0.2．
故答案为：
（1）①控制CO₂的耐受性的基因位于细胞质中
②耐受型（雌）×敏感型（雄）
（2）①X   3
②n X^NX^N、X^NXⁿ
③N     $\frac{1}{11}$    0.4     0.2
1
（3）①0.25    不会
②$\frac{5}{8}$    0.2

点评 本题考查基因分离定律和基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．