Question

【题目】如图示果蝇染色体上的基因：灰身（C）对黑身（c）为显性。纯合灰身果蝇与黑身果蝇杂交，后代中出现了一只黑身果蝇（甲），果蝇甲可能是亲本果蝇在减数分裂时发生基因突变或染色体缺失造成的。科研人员又增加果蝇乙（CC）进行相关实验，弄清了出现果蝇甲的原因（假定对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死，不同基因组成的配子活力相同）。

（1）合理的实验思路：________________________。

（2）预期实验结果与结论：______________________。

Answer 1

【答案】用果蝇甲和果蝇乙杂交，获得F1；F1自由交配，观察并统计F2的表现型及比例。 若F2表现型及比例为灰身∶黑身=3∶1，则甲的出现是基因突变导致的；若F2表现型及比例为灰身∶黑身=4∶1，则甲的出现是染色体片段缺失导致的。

【解析】

纯合灰身果蝇CC与黑身果蝇cc杂交，后代理论上全为灰身Cc，其出现了一只黑身果蝇（甲），如果是由于基因突变产生则其基因型为cc，如果是染色体缺失则其丢失了含C基因的染色体。

（1）根据分析为了鉴定该果蝇基因型是cc还是c，由于引入果蝇乙CC，所以可以选择果蝇甲和果蝇乙杂交，获得F1；F1自由交配，观察并统计F2的表现型及比例。

（2）如果是基因突变而来则该果蝇基因型是cc，杂交F1代全为Cc，随机交配产生的F2中CC∶Cc∶cc=1∶2∶1，即灰身∶黑身=3∶1；

如果发生了染色体缺失的变异，若亲本果蝇在产生配子的过程中发生了染色体片段缺失，则甲的基因型为c0，将甲和乙（CC）杂交，获得子一代（Cc、C0）；子一代自由交配，则其C的基因频率是1/2，c的基因频率是1/4，0的基因频率是1/4；由于一对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死，因此子二代的灰身果蝇的概率为1/2×1/2+2×1/2×1/4×2=3/4，黑身果蝇的概率为1/4×1/4+2×1/4×1/4=3/16，即子二代的表现型及比例为灰身∶黑身=4∶1。