Question

5．黑腹果蝇的翅型由A、a和D、d两对等位基因共同决定．A（全翅）对a（残翅）为显性，全翅果蝇中有长翅和小翅两种类型，D（长翅）对d（小翅）为显性．以下是两组纯系黑腹果蝇的杂交实验结果，分析回答：

（1）A、a和D、d依次分别位于常、X染色体上．
（2）实验一中亲本的基因型是aaX^DX^D、AAX^dY，F₂残翅雌果蝇中纯合子占$\frac{1}{2}$．
（3）实验二中亲本的基因型是AAX^dX^d、aaX^dY．
（4）用实验二F₂中小翅果蝇随机交配，后代中长翅：小翅：残翅=0：8：1．

Answer 1

分析 分析题意可知：
1、由F₂中长翅、残翅中雌雄各半，没有性别之分，推测A（全翅）和a（残翅）位于常染色体上；由F₂中小翅均为雄性，有性别之分，推测D（长翅）和d（小翅）最可能位于X染色体上．两对等位基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律．
2、根据题干中“A（全翅）对a（残翅）为显性，全翅果蝇中有长翅和小翅两种类型，D（长翅）对d（小翅）为显性”，可知长翅基因型为A_-X^D_-，小翅基因型为A_-X^d_-，残翅基因型为aa_--．
3、两组纯系黑腹果蝇的杂交，则实验一中亲本的基因型是aaX^_-X^_-（残翅雌果蝇）、AAX^dY（小翅雄果蝇），又F₁为长翅果蝇A_-X^D_-，则亲本残翅雌果蝇为aaX^DX^D；实验二中亲本的基因型是AAX^dX^d（小翅雌果蝇）、aaX^_-Y（残翅雄果蝇），又F₁为小翅果蝇（A_-X^d_-）中有雌有雄，则F₁为AaX^dX^d（小翅雌果蝇）和AaX^dY（小翅雄果蝇），故亲本残翅雄果蝇为aaX^dY．

解答 解：（1）由F₂中长翅、残翅中雌雄各半，没有性别之分，推测A（全翅）和a（残翅）位于常染色体上；由F₂中小翅均为雄性，有性别之分，推测D（长翅）和d（小翅）最可能位于X染色体上．两对等位基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律．
（2）根据题干中两组纯系黑腹果蝇的杂交，则实验一中亲本的基因型是aaX^_-X^_-（残翅雌果蝇）、AAX^dY（小翅雄果蝇），又F₁为长翅果蝇A_-X^D_-，则亲本残翅雌果蝇为aaX^DX^D．因此实验一中亲本的基因型是aaX^DX^D、AAX^dY．F₁为长翅果蝇为AaX^DX^d、AaX^DY，F₁雌雄交配后得F₂，则F₂残翅雌果蝇为$\frac{1}{2}$aaX^DX^D、$\frac{1}{2}$aaX^DX^d，其中纯合子占$\frac{1}{2}$．
（3）实验二中亲本的基因型是AAX^dX^d（小翅雌果蝇）、aaX^_-Y（残翅雄果蝇），又F₁为小翅果蝇（A_-X^d_-）中有雌有雄，则F₁为AaX^dX^d（小翅雌果蝇）和AaX^dY（小翅雄果蝇），故亲本残翅雄果蝇为aaX^dY．
（4）根据（3）可知：实验二中亲本的基因型是AAX^dX^d（小翅雌果蝇）、aaX^dY（残翅雄果蝇）．F₁为AaX^dX^d（小翅雌果蝇）和AaX^dY（小翅雄果蝇），F₁雌雄交配后得F₂，F₂的X染色体上一定为d，则F₂小翅果蝇为AA：Aa=1：2，A的基因频率为$\frac{1+1+2}{（1+2）×2}=\frac{2}{3}$，a的基因频率为$\frac{1}{3}$，F₂小翅果蝇随机交配，则后代中aa为$\frac{1}{9}$，A_-为$\frac{8}{9}$，结合分析中“长翅基因型为A_-X^D_-，小翅基因型为A_-X^d_-，残翅基因型为aa_--”可知，长翅：小翅：残翅=0：8：1．
故答案为：
（1）常     X
（2）aaX^DX^D、AAX^dY      $\frac{1}{2}$
（3）AAX^dX^d、aaX^dY
（4）0：8：1

点评 本题考查了基因自由组合定律的变式应用以及伴性遗传的相关知识，意在考查考生的分析能力、推理能力和绘图能力，具有一定的难度．基因的分离定律是基因的自由组合定律的基础，因此在解答本题时，首先利用分离定律对两对基因逐对考虑，然后再利用乘法法则进行组合．