Question

【题目】果蝇为XY型性别决定，翅形有长翅、小翅和残翅3种类型，受2对等位基因(A/a、B/b)控制。当A和B同时存在时表现为长翅，有A无B时表现为小翅，无A基因时表现为残翅。现有甲、乙两个纯种品系果蝇，甲为长翅，乙为残翅，两品系果蝇中均有雌、雄果蝇。下图是杂交实验及结果，请回答下列问题：

(1)分析该杂交实验，可得出A/a和B/b的遗传符合基因的自由组合定律的结论，依据是___________。

(2)根据上述杂交结果，对于上述2对等位基因所在染色体的合理假设有2种。假设①：A/a位于常染色体上，B/b只位于X染色体上；假设②：___________。当假设①成立时，亲本中甲品系雌蝇、乙品系雄蝇的基因型分别是___________。

(3)已知乙品系雌蝇有2种基因型，请利用甲、乙两个品系果蝇继续实验，进一步确定假设①和假设②哪个成立：___________。要求写出杂交方案、预期实验结果(只统计翅形，不统计性别)并得出结论(假定不发生染色体变异和染色体交叉互换)。

Answer 1

【答案】F2果蝇的性状分离比为9:3:4(为9:3:3:1的变式)，符合基因的自由组合定律 A/a位于常染色体上，B/b位于X、Y染色体上 AAXBXB、aaXbY 将甲品系雄蝇与乙品系雌蝇交配，得F1；将F1雌雄果蝇交配得F2，单独统计每个杂交组合中F1、F2的翅形及比例。若有的杂交组合中，F1为长翅:小翅=1:1，F2中长翅:小翅:残翅=3:3:2，则假设①成立；若有的杂交组合中，F1为长翅，F2中长翅:小翅:残翅=9:3:4，则假设②成立。

【解析】

据题文描述和图示分析可知：本题考查学生对基因的自由组合定律、伴性遗传的相关知识的识记和理解能力，以及综合运用能力。据题意描述的基因与性状的关系和图示中呈现的亲子代的表现型、特别是F2的性状分离比等信息，明辨双亲的基因型，进而作答。

(1) 图示显示：F2的长翅∶小翅∶残翅＝9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，说明F1长翅果蝇能产生四种数量相等的配子，从而说明控制翅形的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，因此A/a和B/b的遗传符合基因的自由组合定律。

(2) 已知当A和B同时存在时表现为长翅，有A无B时表现为小翅，无A基因时表现为残翅，说明A和a决定翅的有无，B和b控制翅的长短。在 F2中，小翅果蝇均为雄性，结合对(1)的分析可推知，等位基因A和a位于常染色体上，B和b位于性染色体上。对于上述2对等位基因所在染色体的合理假设，除了题意中的假设①（A/a位于常染色体上，B/b只位于X染色体上）外，还有假设②：即A/a位于常染色体上，B/b位于X、Y染色体上。当假设①成立时，结合对(1)的分析可知：F1的基因型为AaXBXb、AaXBY，进而推出亲本中甲品系长翅雌蝇的基因型是AAXBXB，乙品系残翅雄蝇的基因型是aaXbY。

(3) 若假设①成立，则甲品系雌蝇的基因型为AAXBXB，雄蝇的基因型为AAXBY；乙品系雌蝇的基因型为aaXBXB或aaXbXb，雄蝇的基因型为aaXBY或aaXbY。若假设②成立，则甲品系雌蝇的基因型为AAXBXB，雄蝇的基因型为AAXBYB；乙品系雌蝇的基因型为aaXBXB或aaXbXb，雄蝇的基因型为aaXBYB或aaXbYb。如果利用甲、乙两个品系果蝇继续实验，进一步确定假设①和假设②哪个成立，则不能用同一品系内的雌雄果蝇进行交配，也不能重复图示的杂交实验，因为得不出实验结论。可见，最佳的实验方案是：将甲品系雄蝇与乙品系雌蝇交配得F1，将F1雌雄果蝇交配得F2，单独统计每个杂交组合中F1、F2的翅形及比例。甲品系雄蝇与乙品系雌蝇的交配组合及其子代的表现型与分离比有如下四种情况：

情况一：亲本AAXBY×aaXBXB→F1：长翅（AaXBY、AaXBXB）→F2：长翅（3A_ XBXB＋3A_ XBY）残翅（1aaXBXB＋1aaXBY）＝6∶2＝3∶1。

情况二：亲本AAXBY×aaXbXb→F1：长翅（AaXBXb）:小翅（AaXbY）＝1∶1→F2：长翅（3A_XBXb＋3A_XBY）∶小翅（3A_XbXb＋3A_XbY）∶残翅（（1aaXBXb＋1aaXBY＋1aaXbXb＋1aaXbY）＝6∶6∶4＝3∶3∶2。

情况三：亲本AAXBYB×aaXBXB→F1：长翅（AaXBYB、AaXBXB）→F2：长翅（3A_ XBXB＋3A_ XBYB）残翅（1aaXBXB＋1aaXBYB）＝6∶2＝3∶1。

情况四：亲本AAXBYB×aaXbXb→F1：长翅（AaXBXb、AaXbYB）→F2：长翅（3A_XBXb＋3A_XBYB＋3A_XbYB）∶小翅（3A_XbXb）∶残翅（（1aaXBXb＋1aaXBYB＋1aaXbXb＋1aaXbYB）＝9∶3∶4。

综上分析，情况一与情况三的结果相同，不能确定假设①和假设②哪个成立。杂交组合若为情况二，可确定假设①成立；杂交组合若为情况四，可确定假设②成立。