Question

20．果蝇（2n=8）的野生型眼色有红色、紫色和白色，其遗传受两对等位基因A、a和B、b控制．当个体同时含有显性基因A和B时，表现为紫色眼；当个体不含有A基因时，表现为白色眼；其它类型表现为红色眼．现有两个纯合品系杂交，结果如下．

回答下列问题
（1）上述实验结果表明，果蝇眼色的遗传遵循（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律；等位基因A、a位于常（填“常”或“X”）染色体上．
（2）亲本白眼雄果蝇的基因型为aaX^BY，F₂中红色眼中雌性个体出现的概率是$\frac{1}{2}$，
F₂中B基因频率为$\frac{1}{3}$．将F₂中紫色眼的雌雄果蝇随机自由交配，则子代的表现型及比例是紫色眼雌性：紫色眼雄性：红色眼雄性：白色眼雌性：白色眼雄性=8：4：4：1：1．
（3）某小组利用上述实验中果蝇为实验材料，尝试选择不同的眼色的果蝇进行杂交，使杂后代中白色眼果蝇只有雄性个体中出现．你认为该小组能否成功？不能，理由是白果蝇的基因型为aa__，而A、a位于常染色体上，其遗传与性别无关．
（4）假设F₁中红色眼雄果蝇的一个次级精母细胞的中期含有的染色体形态正常但没有b基因，其原因可能是Y染色体所在的次级精母细胞（不考虑变异）或者减数第一次分裂X和Y染色体没有分开，移到细胞同一级（考虑变异）．请写出欲判断以上两种可能原因的实验思路：用显微镜观察该次级精母细胞中的染色体条数，如果为染色体条数为4，则为含Y染色体的次级精母细胞；如果只有3条染色体，则为染色体数目变异．

Answer 1

分析 由题意可知，基因型为A_B_个体是紫眼，aaB_、aabb是白眼，则红眼的基因型是A_bb，实验中纯合红眼雌性和白眼雄性杂交，子一代雌性都是紫眼，雄性都是红眼，子二代中紫眼：红眼：白眼=3：3：2，因此等位基因A、a位于常染色体上，B、b基因位于X染色体上，亲本基因型是AAX^bX^b×aaX^BY，子一代的基因型是AaX^BX^b（雌性紫眼）、AaX^bY（雄性红眼）；两对等位基因分别位于2对同源染色体上，因此遵循自由组合定律．

解答 解：（1）由分析可知，果蝇眼色是由2对同源染色体上的2对等位基因控制的，遵循自由组合定律；等位基因A、a位于常染色体上．
（2）由分析可知，亲本雄果蝇的基因型是aaX^BY；亲本基因型是AAX^bX^b×aaX^BY，子一代的基因型是AaX^BX^b、AaX^bY，则F₂基因型为A_X^BX^b、A_X^bX^b、aaX^BX^b、aaX^bX^b、A_X^BY、A_X^bY、aaX^BY、aaX^bY，红色眼中雌性个体和雄性个体各占$\frac{1}{2}$，F₂中B基因频率为X^B÷（X^B+X^b）=$\frac{1}{3}$．F₂中紫眼果蝇有1AAX^BX^b、2AaX^BX^b、1AAX^BY、2AaX^BY共4种基因型，F₂中紫色眼的雌雄果蝇随机自由交配，后代中（X^BX^B+X^BX^b）：X^BY、X^bY=2：1：1，由于A：a=2：1，因此后代中AA：Aa：aa=4：4：1，因此后代表现型及比例为紫色眼雌性：紫色眼雄性：红色眼雄性：白色眼雌性：白色眼雄性=8：4：4：1：1．
（3）由分析可知，白色果蝇的基因型必须含有aa基因，A、a位于常染色体上，其遗传与性别无关，因此不能使杂后代中白色眼果蝇只在雌性或雄性个体中出现．
（4）红色眼雄果蝇的基因型为AAX^bY和AaX^bY，次级精母细胞的中期含有的染色体形态正常但没有b基因，说明该细胞是不含有b基因Y染色体所在次级精母细胞．也可能减数第一次分裂X和Y染色体没有分开，移到细胞同一级，该次级精母细胞中不含有性染色体．实验方法为：用显微镜观察该次级精母细胞中的染色体条数，如果该细胞为含Y染色体的次级精母细胞，则染色体数目为4条；如果该细胞为染色体数目变异的次级精母细胞，该细胞中只有3条染色体．
故答案为：
（1）遵循     常
（2）aaX^BY    $\frac{1}{2}$     $\frac{1}{3}$      紫色眼雌性：紫色眼雄性：红色眼雄性：白色眼雌性：白色眼雄性=8：4：4：1：1
（3）不能   白果蝇的基因型为aa__，而A、a位于常染色体上，其遗传与性别无关
（4）Y染色体所在的次级精母细胞    减数第一次分裂X和Y染色体没有分开，移到细胞同一级    用显微镜观察该次级精母细胞中的染色体条数，如果为染色体条数为4，则为含Y染色体的次级精母细胞；如果只有3条染色体，则为染色体数目变异

点评 本题的知识点是基因自由组合定律的实质，果蝇的性别决定和伴性遗传，旨在考查学生分析题干获取信息的能力，通过子代的表现型及比例关系推测控制性状的基因的位置、遵循的遗传规律及亲本基因型，根据亲本基因型用正推法结合遗传规律解答问题．