Question

4．某种鸟类（2N=76）为ZW型性别决定，其羽毛中的黑色素由等位基因A/a中的A基因控制合成，且A基因越多，色素越多．回答下列问题：
（1）若等位基因A/a位于2染色体上．
①雌鸟羽毛的颜色有2种，其产生卵细胞的过程中可以形成38个四分体．
②用两只羽毛颜色相同的个体杂交，子代出现了性状分离现象，则亲代基因型为Z^AW和Z^AZ^a，子代中黑色羽毛：灰色羽毛：白色羽毛=1：2：1．
（2）若等位基因A/a位于常染色体上，另有一对不在性染色体上的控制色素分布的等位基因B/b．研究者进行了如图杂交实验：
①根据杂交实验可以判断，A/a和B/b所在染色体属于非同源（同源/非同源）染色体，能够使色素分散形成斑点的基因型是BB或Bb．
②F₂中基因型种类最多的性状是纯白，让F₂中的纯灰色雄鸟与灰色斑点雌鸟杂交，子代纯黑的概率占$\frac{1}{12}$，子代不周于亲代羽毛性状的个体占$\frac{1}{2}$．
③斑点羽毛的鸟在自然环境中比纯色羽毛的鸟更容易被天敌发现，将F₂全部个体放归自然界多年后，种群中A基因的频率将变小填“变大”、“不变”或“变小”）．

Answer 1

分析 要抓住题干中两种情况：一是位于常染色体上，二是伴遗传．然后分析在不同情况下的由一对等位基因控制的一对相对性状遗传的分离规律特点和由两对等位基因控制的相对性状遗传的自由组合定律特点．

解答 解：（1）若等位基因A/a位于Z染色体上．
①由题可知鸟类的性染色体组成为ZW型，故雌鸟的基因型只有两种即Z^AW或Z^aW，故雌鸟的颜色也只有灰色和白色2种．联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，称为四分体．由于该该鸟（2N=76），故在减数分裂产生卵细胞的过程中可以形成38个四分体．
②雄鸟的基因型为Z^AZ^A、Z^AZ^a、Z^aZ^a，ZZ分别为黑色、灰色、白色．用两只羽毛颜色相同的个体杂交，则为Z^AW（雌灰）与Z^AZ^a（雄灰），或Z^aW（雌白）与Z^aZ^a（雄白），而后一种杂交后代没有出现性状分离，故符合条件的杂交只有Z^AW（雌灰）与Z^AZ^a（雄灰），后代为Z^AW（雌灰）、Z^aW（雌白）、Z^AZ^A（雄黑）、Z^AZ^a（雄灰）．因此，子代中黑色羽毛：灰色羽毛：白色羽毛=1：2：1．
（2）若等位基因A/a位于常染色体上，另有一对不在性染色体上的控制色素分布的等位基因B/b．
①根据题意和图示分析可知：F₂性状分离比为4：2：1：6：3，为9：3：3：1的变式，说明此两对基因符合基因的自由组合定律，故两对基因应该位于非同源染色体上．也可推知F₁灰色斑点的基因型应该为AaBb；又从F₂性状分离比可知斑点：纯色=9：7，故B/b控制色素分布形成斑点的基因为B，基因型为BB或Bb．
②综合分析可得出纯白（aa__）、纯灰（Aabb）、纯黑（AAbb）、灰色斑点（AaB_）、黑色斑点（AAB_）．故F₂中基因型种类最多的性状是纯白（aaBB、aaBb、aabb），让F₂中的纯灰色雄鸟与灰色斑点雌鸟杂交，为两种情况：Aabb×AaBb或者Aabb×AaBB，子代纯黑（AAbb）的概率占$\frac{1}{4}$×$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{12}$，不论哪一种情况，子代新出现的羽毛性状都占$\frac{1}{2}$．
④由上题可知所有斑点羽毛均同时含有A、B基因，故当斑点羽毛的鸟在自然环境中比纯色羽毛的鸟更容易被天敌发现时，A、B基因的频率均会变小．
故答案为：
（1）①2 38 ②Z^AW和Z^AZ^a 1：2：1
（2）①非同源染色体 BB或Bb
②纯白   $\frac{1}{12}$  $\frac{1}{2}$
③变小

点评 本题考查了与ZW型性别决定类型有关的伴性遗传以及基因的自由组合定律的应用，难度较大．