Question

20．果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得诺贝尔奖．果蝇的灰身（B）和黑身（b），长翅（V）和残翅（v），红眼（R）和白眼（r）分别受一对等位基因控制．B、b与V、v位于常染色体上，R、r位于X染色体上．在研究过程中摩尔根将发现汇成如表：

P	灰身♀×黑身♂	红眼♀×白眼♂
F1	灰身	红眼
F2	灰身：黑身=3：1	红眼：白眼=3：1

（1）以上表格中的两对相对性状中，如果进行正交与反交，产生的F₁、F₂结果不一致的是红眼和白眼（R、r）．一般情况下，用一对相对性状的真核生物亲本进行正交和反交，如果结果一致，可说明控制该相对性状的基因位于常染色体上．
（2）实验一：现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇，请设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律．
第一步：取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，得F₁；
第二步：让F₁与黑身残翅果蝇测交；
第三步：统计后代表现型及比例．
结果预测：如果后代出现四种表现型，且灰长：黑长：灰残：黑残=1：1：1：1，则符合基因的自由组合定律．反之，则不符合基因的自由组合定律．
（3）实验二：已知雌雄果蝇均有红眼和白眼类型．若用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，选择的亲本表现型应为白眼雌果蝇×红眼雄果蝇．
实验预期及相应结论：
①子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则这对基因位于X染色体上；
②子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上；
③子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上．

Answer 1

分析 本题考查的知识点主要是基因的自由组合定律及其应用．由题意可知有两对基因位于常染色体上，一对基因位于X染色体上，X染色体上的基因控制的性状在在后代中出现的情况是和性别相联系的．灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律，看它们的后代分离比是否都是3：1（或1：1）．

解答 解：（1）表格中控制红眼和白眼的基因在X染色体上，正交组合红眼♀×白眼♂的后代红眼：白眼=3：1，而反交组合红眼♂×白眼♀的后代红眼：白眼=1：1；控制灰身、黑身的基因在常染色体上，无论是正交还是反交，后代的性状分离比都是3：1．
（2）由题意可知控制灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的基因都在常染色体上．如果取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，则F₁全是灰身长翅（两对基因都杂合）；再让F₁与黑身残翅果蝇测交，后代性状分离比为灰身长翅、黑身长翅、灰黑残翅、黑身残翅=1：1：1：1，说明这两对性状的遗传否符合基因的自由组合定律；如果不是1：1：1：1，则说明这两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律（也可以让F₁雌雄个体相互交配，若后代性灰身长翅、黑身长翅、灰黑残翅、黑身残翅=9：3：3：1，说明这两对性状的遗传否符合基因的自由组合定律；如果不是9：3：3：1，则说明这两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律）．
（3）在伴X遗传中，母亲是隐性纯合子时，儿子肯定是隐性形状；当父亲是显性个体时，儿子肯定是显性性状（至少是显性杂合子），故题目中要求用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，可以选择白眼雌果蝇（隐性性状）×红眼雄果蝇（显性性状）．
①如果子代中雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则这对基因位于X染色体上；
②如果子代中雌雄果蝇全为红眼，说明跟性别无关，这对基因位于常染色体上，且亲本基因组合为：RR×rr；
③如果子代中雌雄果蝇全为既有红眼又有白眼，也说明跟性别无关，这对基因位于常染色体上，且亲本基因组合为：Rr×rr．
故答案是：
（1）红眼和白眼（R、r）　        常染色体上
（2）让F₁与黑身残翅果蝇测交（或让F₁相互交配）　        1：1：1：1（或9：3：3：1）
（3）白眼雌果蝇×红眼雄果蝇　①X　②常　③常

点评 本题要求能熟练掌握孟德尔的自由组合定律的杂交试验，并能尝试设计实验．又和伴性遗传综合考虑，因此能力要求很高．