Question

3．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（或让F₁相互交配）；
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（或9：3：3：1），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 1、位于性染色体上的基因在遗传时与性别相关联，叫伴性遗传，位于常染色体上的基因在遗传时与性别无关，伴性遗传也遵循分离定律，是分离定律的特殊形式；表格中亲本灰身雌果蝇的基因型是BB、黑身雄果蝇的基因型是bb，红眼雌果蝇的基因型是X^RX^R、白眼雄果蝇的基因型是X^rY．
2、基因自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合；可以通过双杂合子自交和测交实验进行验证，双杂合子自交实验后代出现9：3：3：1、测交出现1：1：1：1的性状分离比，说明遵循自由组合定律．
3、验证基因位于常染色体上还是位于性染色体上的方法是正交和反交法、同型性染色体的隐性个体与异型性染色体的显性个体杂交的方法进行验证．

解答 解：（1）由题意知，果蝇的红眼基因R、白眼基因r位于X染色体上，属于伴性遗传，因此白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交后代的基因型是X^RX^r、X^rY，雌果蝇是红眼，雄果蝇是白眼，与红眼♀×白眼♂的杂交结果不同；一般情况下，正交反交结果相同，说明控制该性状的基因位于常染色体上．
（2）该实验的目的是探究灰身、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，如果符合自由组合定律，杂合子一代产生的配子类型及比例是BV：Bv：bV：bv=1：1：1：1，与隐性纯合子测交（或让F₁相互交配），后代的表现型及比例是灰长：黑长：灰残：黑残=1：1：1：1（9：3：3：1）．
（3）用一次交配实验即可证明这对基因位于X染色体上还是位于常染色体上，可以用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，观察子一代的表现型，如果子代中雌果蝇都是红眼、雄果蝇都是白眼，则说明位于X染色体上；如果子代中雌雄果蝇都表现为红眼，则说明这对基因位于常染色体上，红眼果蝇和白眼果蝇都是纯合子；如果子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上，且红眼果蝇是杂合子．
故答案为：
（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 本题的知识点是基因分离定律和自由组合定律的实质，果蝇的性别决定和伴性遗传，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系形成知识网络的能力，学会应用演绎推理的方法解答遗传问题的能力．