Question

8．果蝇的黑身、灰身由一对等位基因（B、b）控制．
（1）实验一：黑身雌蝇甲与灰身雄蝇乙杂交，F₁全为灰身，F₁随机交配，F₂雌雄果蝇表型比均为灰身：黑身=3：1．
①果蝇体色性状中，灰色为显性．F₁的后代重新出现黑身的现象叫做性状分离；F₂的灰身果蝇中，杂合子占$\frac{2}{3}$．
②若一大群果蝇随机交配，后代有9900只灰身果蝇和100只黑身果蝇，则后代中Bb的基因型频率为18%．若该群体置于天然黑色环境中，灰身果蝇的比例会下降，这是自然选择的结果．
（2）另一对同源染色体上的等位基因（R、r）会影响黑身果蝇的体色深度．
实验二：黑身雌蝇丙（基因型同甲）与灰身雄蝇丁杂交，F₁全为灰身，F₁随机交配，F₂表型比为：雌蝇中灰身：黑身=3：1；雄蝇中灰身：黑身：深黑身=6：1：1．
①R、r基因位于X染色体上，雄蝇丁的基因型为BBX^rY，F₂中灰身雄蝇共有4种基因型．
②现有一只黑身雌蝇（基因型同丙），其细胞（2n=8）中Ⅰ、Ⅱ号染色体发生如图所示变异．变异细胞在减数分裂时，所有染色体同源区段须联会且均相互分离，才能形成可育配子．用该果蝇重复实验二，则F₁雌蝇的减数第二次分裂后期细胞中有8或6条染色体，F₂的雄蝇中深黑身个体占$\frac{1}{32}$．

Answer 1

分析 1、分析实验一：黑身雌蝇甲与灰身雄蝇乙杂交，F₁全为灰身，说明灰身对黑身是显性，F₁随机交配，F₂雌雄果蝇表型比均为灰身：黑身=3：1，说明控制灰身和黑身的基因位于常染色体上，且子一代的基因型是Bb，自由交配子二代的基因型及比例是BB：Bb：bb=1：2：1．
2、分析实验二：黑身雌蝇丙（基因型同甲）与灰身雄蝇丁杂交，F₁全为灰身，F₁随机交配，F₂表型比为：雌蝇中灰身：黑身=3：1；雄蝇中灰身：黑身：深黑身=6：1：1，说明果蝇体色遗传与性别相关联，属于伴性遗传，由于B（b）位于常染色体上，则R（r）位于X染色体上；亲本丙的基因型是bbX^RX^R，丁的基因型是BBX^rY，子一代的基因型是BbX^RX^r、BbX^RY，都表现为灰身．

解答 解：（1）①由分析可知，果蝇的灰身和黑身中，灰身是显性，子一代是灰身，自由交配后代同时出现黑身和灰身的现象叫性状分离，灰身的基因型是BB：Bb=1：2，因此杂合子占$\frac{2}{3}$．
②一大群果蝇随机交配，如果没有自然选择作用，没有迁入和迁出等，可以看做是遵循遗传平衡，bb的比例是100÷（100+9900）×100%=1%，则b的基因频率是$\sqrt{1%}$=10%，B的基因频率是1-10%=90%，则后代中Bb的基因型频率为2×10%×90%%=18%；如果该群体置于天然黑色环境中，黑身果蝇生存、繁殖后代的机会增大，b基因频率升高，灰身果蝇生存、繁殖后代的机会降低，B基因频率下降，这是自然选择的结果．
（2）①由分析可知，R、r基因位于X染色体上，雄蝇丁的基因型为BBX^rY；F₂中灰身雄蝇灰身（BB、Bb）、雄蝇（X^RY、X^rY），因此灰身雄果蝇的基因型共有2×2=4种．
②雌蝇丙（bbX^RX^R）的一个细胞发生染色体变异后，Ⅰ号染色体变成一条，减数第一次分裂形成的细胞中，一个细胞中有Ⅰ号染色体，后期细胞中有8条染色体，另一个细胞中无Ⅰ号染色体，后期细胞中有6条染色体；子一代雄蝇中$\frac{1}{2}$BbX^RY正常，产生$\frac{1}{8}$bY精子，$\frac{1}{2}$BbX^RY异常（含有7条染色体），b与XR连锁，子一代雌果蝇中$\frac{1}{2}$BbX^RX^r正常，产生$\frac{1}{8}$bX^r卵细胞，$\frac{1}{2}$BbX^RX^r异常（含有7条染色体），b和X^R连锁，因此后代中深黑色比例是bbX^rY=$\frac{1}{8}×\frac{1}{8}=\frac{1}{64}$，只有雄性是深黑色，在雄性个体中的比例是$\frac{1}{32}$．
故答案为：
（1）①灰色      性状分离     $\frac{2}{3}$  
②18%     下降     自然选择
（2）①X     BBX^rY     4  
②8或6     $\frac{1}{32}$

点评 本题的知识点是基因分离定律和自由组合定律的实质和应用，染色体变异，减数分裂过程中染色体的行为变化，利用遗传平衡定律进行相关计算，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系并学会应用相关知识结合题干信息进行推理，通过分析、比较、综合等方法解决实际问题．