Question

17．某种鸟类（2N=76）为ZW型性别决定，性染色体ZZ为雄性，ZW为雌性．其羽毛中的黑色素由等位基因A/a中的A基因控制合成，且A基因越多，色素越多．回答下列问题：
（1）雄鸟体细胞中最多含有4条Z染色体．对该种鸟类进行核基因组测序，需要测定39条染色体上的DNA序列．
（2）若等位基因A/a位于Z染色体上．用两只羽毛颜色相同的个体杂交，子代出现了性状分离现象，则亲代基因型为Z^AZ^a和Z^AW，子代中黑色羽毛：灰色羽毛：白色羽毛=1：2：1 _．
（3）若等位基因A/a位于常染色体上，另有一对不在性染色体上的控制色素分布的等位基因B/b．研究者进行了如图杂交实验：

①根据杂交实验结果可以判断，A/a和B/b所在染色体的关系为非同源染色体．能够使色素分散形成斑点的基因型是BB或Bb．
②斑点羽毛的鸟在自然环境中比纯色羽毛的鸟更容易被天敌发现．将F₂全部斑点羽毛个体放归自然界多年后，种群中A基因的频率将不变（填“变大”、“不变”或“变小”）．

Answer 1

分析 1、鸟类的性别决定是ZW型，雄鸟的性染色体组型是ZZ，雌鸟的性染色体组型是ZW，由于Z、W是异型性染色体，其上的遗传信息不完全相同，因此测定鸟类的基因组应该测37条常染色体和1条Z染色体、1条W染色体；位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是与性别相关联，叫伴性遗传，伴性遗传也遵循分离定律，是分离定律的特殊形式．
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进行自由组合．

解答 解：（1）雄鸟的性染色体组型是ZZ，有丝分裂后期着丝点分裂，染色体暂时加倍，为4条Z染色体；由分析可知，对该种鸟类进行核基因组测序，需要测定的染色体数是37+Z+W，为39条．
（2）等位基因A/a位于Z染色体上．用两只羽毛颜色相同的个体杂交，子代出现了性状分离现象，说明性染色体组型为ZZ的个体是杂合子，基因型为Z^AZ^a，则另一亲本基因型是Z^AW；Z^AZ^a×Z^AW→Z^AZ^A：Z^AZ^a：Z^AW：Z^aW=1：1：1：1，有A基因越多，黑色越深，因此其中Z^AZ^A表现为黑色，Z^AZ^a、Z^AW表现为灰色，Z^aW表现为白色．
（3）①由题意知，子二代的表现型比例为4：2：1：6：3，有16种组合方式，子二代符合A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1的情况，因此两对等位基因在遗传时遵循自由组合定律，即2对等位基因分别位于2对同源染色体上；由子二代的表现型可知，点状分布的是9，因此灰色斑点的基因型是AaB_，黑色斑点分布的基因型是AAB_，因此能够使色素分散形成斑点的基因型是BB和Bb．
②F₂全部斑点羽毛个体的基因型是1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb，A的基因频率是$\frac{2}{3}$，a的基因频率是$\frac{1}{3}$，将F₂全部斑点羽毛个体放归自然界，进行自由交配一代，子代的基因型的算法是将自由组合问题转换成分离定律问题，对于A（a）来说，自由交配子代的基因型及比例是AA：Aa：aa=4：4：1，对于B（b）来说，自由交配自带的基因型及比例是BB：Bb：bb=4：4：1，假设具有斑点的个体全部被天敌发现捕食，则子代基因型是AAbb：Aabb：aabb=4：4：1，其中A的基因频率是$\frac{2}{3}$，故将F₂全部斑点羽毛个体放归自然界多年后，种群中A基因的频率将不变．
故答案为：
（1）4       39
（2）Z^AZ^a 和Z^AW           1：2：1
（3）①非同源染色体     BB或Bb      
②不变

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，鸟类的性别决定和伴性遗传，基因频率的计算，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，并学会应用相关遗传规律进行推理、计算．