Question

果蝇是遗传学研究的经典材料，其四对相对性状中红眼（E）对白眼（e）、灰身（B）对黑身（b）、长翅（V）对残翅（v）、细眼（R）对粗眼（r）为显性．如图是雄果蝇M的四对等位基因在染色体上的分布．
（1）果蝇M眼睛的表现型是

 

．
（2）欲测定果蝇基因组的序列，需对其中的

 

条染色体进行DNA测序．
（3）果蝇M与基因型为

 

的个体杂交，子代的雄果蝇既有红眼性状又有白眼性状．
（4）果蝇M产生配子时，非等位基因

 

和

 

不遵循自由组合规律．若果蝇M与黑身残翅个体测交，出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅后代，则表明果蝇M在产生配子过程中

 

，导致基因重组，产生新的性状组合．
（5）细眼纯合果蝇与粗眼果蝇杂交，在后代群体中出现了一只粗眼果蝇．出现该粗眼果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失．现有基因型为RR，Rr和rr的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因．（注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同）实验步骤：
①用该粗眼果蝇与基因型为

 

的果蝇杂交，获得F1；
②F1自由交配，观察、统计F₂表现型及比例．结果预测：
I．如果F₂表现型及比例为

 

，则为基因突变；
II．如果F₂表现型及比例为

 

，则为染色体片段缺失．

Answer 1

考点：伴性遗传,基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：分析题图：图示是雄果蝇M的四对等位基因在染色体上的分布，果蝇体内控制体色和翅形的基因都位于一对同源染色体上，属于基因的连锁；而控制眼色的基因位于X染色体上，属于伴性遗传；控制眼形的基因位于另一对常染色体上，独立遗传．

解答： 解：（1）由图可知，果蝇M的1号染色体上有E基因，5号染色体上有R基因，因此该果蝇眼睛的表现型是红眼细眼．、
（2）果蝇含有4对同源染色体，最后一对是性染色体（XX或XY），由于X和Y染色体非同源区段上的基因不同，所以对果蝇基因组进行研究时，应测序5条染色体，即3+X+Y．
（3）果蝇M眼色的基因型为X^EY，由于子代雄性的红眼和白眼均只能来自于母本，想要子代的雄果蝇既有红眼性状又有白眼性状，则其必须与基因型为X^EX^e的个体进行杂交．
（4）自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合，而B、v和b、V分别位于一对同源染色体的不同位置上，不遵循自由组合定律．根据减数分裂同源染色体的分离及配子的组合，理论上后代只有灰身残翅和黑身长翅，出现等比例的灰身长翅和黑身残翅后代，说明发生了非姐妹染色单体的交叉互换．
（3）只看体色这一对基因，果蝇M为RR与黑身rr果蝇杂交，后代理论上应全为Rr的灰身，却出现了一只黑身果蝇，可能有以下两种情况：①基因突变，则该黑身果蝇的基因型为rr，②染色体缺失，则该果蝇的基因型可用r0表示，0表示染色体上缺失该基因，如果选用rr的个体进行实验，则后代全为rr或r0的黑身分不清属于哪种情况，故应选择提供的Rr个体进行实验．
Ⅰ．如为基因突变，则亲本为rr×Rr，F₁为

1

2

rr、

1

2

Rr，F₁产生配子R的概率为

1

2

×

1

2

=

1

4

，产生r的概率为

3

4

，自由交配产生F₂中出现黑身rr的概率为

3

4

×

3

4

=

9

16

，灰身为1-

9

16

=

7

16

，即F₂中灰身：黑身=7：9；
Ⅱ．如为染色体缺失，则亲代为r0×Rr，F₁未出现00缺失死亡个体，F₁自由交配产生F₂，符合遗传平衡定律，亲代中基因频率与F₁相同，为R=0=

1

4

、r=

1

2

，F₂中出现黑身rr、r0的概率为

1

2

×

1

2

+2×

1

2

×

1

4

=

1

2

，死亡个体00为

1

4

×

1

4

=

1

16

，则灰身个体为1-

1

16

-

1

2

=

7

16

，即F₂中灰身：黑身=7：8．
故答案为：（1）红眼细眼     
 （2）5       
（3）X^EX^e
（4）B（或b）     v （或V）   V和v（或B和b）基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换
（5）答案一：①RR     I．细眼：粗眼=3：1     II．细眼：粗眼=4：1
答案二：①Rr     I．细眼：粗眼=7：9     II．细眼：粗眼=7：8

点评：本题考查伴性遗传及基因自由组合定律的相关知识，要求考生掌握伴性遗传的特点及基因自由组合定律的实质，能根据图中信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．