Question

12．有两个同种野生昆虫种群，一个种群不论雌雄都为彩背，另一个种群不论雌雄都为黑背．为确定控制背色这一相对性状的基因的显隐关系及基因所在位置（是位于常染色体还是位于性染色体的Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅱ-2片段），遗传研究小组进行了分析和实验．
（1）根据所学知识判断在该昆虫的Ⅱ-2片段存在（填“存在”或“不存在”）等位基因．通过题中信息分析可知控制背色的基因不位于片段II-1．
（2）研究者从两个野生昆虫种群中选择多对亲本进行了杂交实验．
甲组：P♂黑背×♀彩背→F₁黑背
乙组：P♀黑背×♂彩背→F₁黑背
据实验可知：该昆虫的黑背为显性（填“显性”或“隐性”）性状，还可确定该对等位基因不位于II-2．若基因位于该片段，则甲组后代表现型为雌性全为黑背，雄性全为彩背．
（3）为进一步确定基因的位置是位于Ⅰ片段还是位于常染色体，研究者用甲组的昆虫做了两个实验：（表现型包含性别在内）
丙组：♀F₁×♂亲代     丁组：♂F₁×♀亲代
上述两组实验中能确定基因位置的是丁组，该组实验中，若基因位于常染色体上，则子代表现型及比例为黑背雌性：黑背雄性：彩背雌性：彩背雄性=1：1：1：1，若基因位于I片段，则子代表现型及比例为彩背雌性：黑背雄性=1：1；另一组实验中，无论基因位于I片段还是位于常染色体，子代表现型及比例为黑背雄性：黑背雌性=1：1．

Answer 1

分析 同源区段I上存在等位基因，I片段上基因控制的遗传病，男性患病率可能不等于女性；
Ⅱ-2片段上是位于X染色体上的非同源区段，隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病，男性患病率高于女性；
Ⅱ-1片段是位于Y染色体上的非同源区段，Ⅲ片段上基因控制的遗传病为伴Y遗传，患病者全为男性．

解答 解：（1）Ⅱ-2片段为X染色体上的非同源区段，雌性个体中能够成对存在，故该片段存在等位基因（假设用A、a表示）．两个种群不论雌雄都具有该性状，说明控制背色的基因不位于片段II-1，即不是伴Y遗传．
（2）多对亲本进行了正交和反交实验，结果F₁均表现黑背，说明该昆虫的黑背为显性性状，还可确定该对等位基因不位于X染色体的II-2．若基因位于该片段，则甲组（亲本基因型X^AY×X^aX^a）后代表现型为雌性全为黑背（基因型X^AX^a），雄性全为彩背（基因型X^aY）．
（3）为进一步确定基因的位置是位于Ⅰ片段还是位于常染色体，可以选用丁组实验．该组实验中，若基因位于常染色体上，丁组基因型为Aa×aa，则子代表现型及比例为黑背雌性：黑背雄性：彩背雌性：彩背雄性=1：1：1：1，若基因位于I片段，丁组基因型为X^aY^A×X^aX^a，则子代表现型及比例为彩背雌性：黑背雄性=1：1；丙组实验中，无论基因位于I片段（丙组基因型为X^AX^a×X^AY^A）还是位于常染色体（丙组基因型为Aa×AA），子代表现型及比例为黑背雄性：黑背雌性=1：1．
故答案为：
（1）存在    II-1
（2）显性    II-2    雌性全为黑背，雄性全为彩背
（3）丁   黑背雌性：黑背雄性：彩背雌性：彩背雄性=1：1：1：1   彩背雌性：黑背雄性=1：1        黑背雄性：黑背雌性=1：1

点评 本题考查伴性遗传的相关知识，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和解决问题的能力．