Question

15．果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因A、a和D、d控制．某科研小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，得到的F₁表现型及比例如表．请回答下列问题：

	灰身刚毛	灰身截毛	黑身刚毛	黑身截毛
♂	$\frac{3}{15}$	$\frac{3}{15}$	$\frac{1}{15}$	$\frac{1}{15}$
♀	$\frac{5}{15}$	O	$\frac{2}{15}$	O

（1）如表表实验结果存在与理论分析不吻合的情况．原因可能是基因型为AAX^DX^D或AAX^DX^d的受精卵不能正常发育成活．
（2）若上述（1）题中的假设成立，则F₁成活的果蝇共有11种基因型．
（3）控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上，红眼（R）对白眼（r）为显性．研究发现，眼色基因可能会因染色体片段缺失而丢失（记为X⁰）；若果蝇两条性染色体上都无眼色基因，则其无法存活．再一次用纯合红眼雌果蝇（X^RX^R）与白眼雄果蝇（X^rY）杂交的实验中，子代中出现了一只白眼雌果蝇．欲用一次杂交实验判断这只白眼雌果蝇出现的原因，让这只白眼雌果蝇与任意一只雄果蝇杂交，观察后代果蝇的表现型情况．
①若子代果蝇出现红眼雄果蝇，则是环境条件改变导致的不可遗传变异；
②子代果蝇雌雄个体数量之比为1：l，则是基因突变导致的；
③子代果蝇雌雄个体数量之比为2：l．，则是染色体片段缺失导致的．

Answer 1

分析 根据题意和图表分析可知：后代中表现型与性别相关联，因此果蝇控制刚毛和截毛的等位基因位于X染色体上．黑身基因（a）的基因频率着重看A、a这对基因的基因型，由于AAX^DX^D或AAX^DX^d的受精卵不能正常发育成活，因此存活的AA：Aa：aa=3：8：4，由此计算基因频率．

解答 解：（1）亲本全为刚毛，子代既有刚毛又有截毛，说明刚毛为显性性状，则亲本的基因型为AaX^DX^d和AaX^DY，两对基因自由组合，正常情况下黑身刚毛雄性=$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，黑身截毛雄性（AaX^dY）出现的概率=$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，而表格显示其只占$\frac{1}{15}$，灰身截毛雄性=$\frac{1}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{3}{16}$，表格显示其占$\frac{3}{15}$，说明子代应该有16份，而实际只有15份，说明一份个体不能存活，灰身刚毛雌性理论上是=$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$=$\frac{6}{16}$，而表格中灰身刚毛雌性占出现的概率是$\frac{5}{15}$，与理论值不符合，说明有一份个体死亡，灰身刚毛雌性个体中AAX^DX^D或AAX^DX^d各占$\frac{1}{16}$，都有可能死亡．
（2）若上述（3）题中的假设成立，原则上F₁代基因型总共有3（AA、Aa、aa）×4（雌雄各两种）=12中，则F₁代成活的果蝇共有11种基因型．
（3）白眼为隐性性状，子代白眼雌性可能是环境变化引起的非遗传的变异，也可能是染色体片段缺失导致的可遗传的变异（X^rX°），也可能是基因突变产生的纯合子（X^rX^r），因此需要需要让这只白眼雌果蝇与任意的一只雄果蝇X^RY杂交，观察后代果蝇的表现型情况．
①若子代白眼雌性是环境变化引起的非遗传的变异，则不会遗传，后代都为红眼．
 ②若子代白眼雌性是基因突变产生的纯合子（X^rX^r），则杂交后是雌雄个体X^RX^r与X^rY数量之比为1：1．
  ③若子代白眼雌性染色体片段缺失导致的可遗传的变异（X^rX°），则杂交后X^RX^r、X^rX°、X^rY、X°Y各占一份，其中X°Y死亡，故雌雄个体数量之比为2：l．
故答案为：
（1）AAX^DX^D或AAX^DX^d
（2）11
（3）出现红眼雄果蝇                 雌雄个体数量之比为1：l                  雌雄个体数量之比为2：l

点评 解答本题需要熟悉显隐性状的判定方法：无中生有则为隐，有中生无则为显；会用自由组合定律，计算出各种基因型所占的比例；设计实验判断某一现象出现的原因时，结合题干由结果反推，得出结论．