Question

【題目】果蠅的灰身與黑身為一對相對性狀（相關基因用A、a表示），直毛與分叉毛為一對相對性狀（相關基因用B和b表示）。現有兩只親代果蠅雜交，F1的表現型與比例如圖所示．請回答下列問題：

(1)控制直毛與分叉毛的基因位于________染色體上，判斷的主要依據是________

(2)若只考慮果蠅的灰身、黑身這對相對性狀，讓F1中灰身果蠅自由交配得到F2，再用F2中灰身果蠅自由交配得到F3，則F3灰身果蠅中純合子所占比例為________（用分數表示）

(3)果蠅的灰體（E）對黑體（e）為顯性（位于常染色體上），灰體純合果蠅與黑體果蠅雜交，在后代個體中出一只黑體果蠅．出現該黑體果蠅的原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變或染色體片段缺失。現有基因型為EE和ee的果蠅可供選擇，請完成下列實驗步驟及結果預測，以探究其原因（注：一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各基因型配子活力相同）。

實驗步驟：

①用該黑體果蠅與基因型為________的果蠅雜交，獲得F1；

②F1自由交配，觀察、統計F2表現型及比例。

結果預測：

I.如果F2表現型及比例為灰體：黑體=________，則為基因突變；

II.如果F2表現型及比例為灰體：黑體=________，則為染色體片段缺失。

Answer 1

【答案】 X 雜交子代中，雄性個體直毛：分叉毛=1:1，而雌性個體沒有分叉毛（或后代表現型與性別相關聯，且雌雄比例為1:1） 3/5 EE 3:1 4:1

【解析】試題分析：以題意和圖1、圖2所示的F1的表現型及其數量為切入點，通過分析雌雄個體中的性狀分離比，明辨相關基因與染色體的位置關系及其所遵循的遺傳定律、相對性狀的顯隱性，進而對(1) (2)題進行解答。解答(3)題，需以題意“灰體(E)對黑體(e)為顯性”為切入點，準確定位親本“純合灰體果蠅與黑體果蠅”和F1的基因型（Ee），至此可知理論上F1的均為灰體，若出現一只黑體果蠅，則應從基因突變和染色體缺失兩種情況討論該黑體果蠅產生的原因，進而完成相關的實驗設計及其對實驗結果進行預測。

(1)圖2顯示：F1的雌性個體均為直毛、沒有分叉毛，雄性個體的直毛∶分叉毛＝1∶1，說明直毛對分叉毛為顯性，且性狀的表現與性別相關聯，因此控制直毛與分叉毛的基因位于X染色體上。

(2) 圖1顯示：在F1的雌雄個體中，灰身∶黑身均為3∶1，說明灰身對黑身為顯性，且基因A與a位于常染色體上，兩只親代果蠅的基因型均為Aa。F1中灰身果蠅的基因型為1/3AA、2/3Aa，產生的配子為2/3A、1/3a；F1中灰身果蠅自由交配得到的F2中，AA∶Aa∶aa＝2/3×2/3∶2×2/3×1/3∶1/3×1/3＝4∶4∶1。F2灰身果蠅的基因型為1/2AA、1/2Aa，產生的配子為3/4A、1/4a；F2中灰身果蠅自由交配得到的F3中，AA∶Aa∶aa＝3/4×3/4∶2×3/4×1/4∶1/4×1/4＝9∶6∶1，所以F3灰身果蠅中純合子所占比例為9÷（9＋6）＝3/5。

(3) 純合灰體果蠅（EE）與黑體果蠅（ee）雜交，F1的基因型均為Ee，均為灰體。若F1中出一只黑體果蠅，則該黑體果蠅出現的原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變（E突變成e）或染色體片段缺失（E基因所在的染色體片段缺失）所致。若通過實驗來探究該黑體果蠅出現的原因，其實驗步驟為：①用該黑體果蠅與基因型為EE的果蠅雜交，獲得F1；②F1自由交配，觀察、統計F2表現型及比例。

結果預測：

I.若該黑體果蠅出現的原因是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變，則該黑體果蠅的基因型為ee，讓其與基因型為EE的果蠅雜交，獲得F1的基因型為Ee；F1自由交配所得F2的基因型及其比例為EE∶Ee∶ee＝1∶2∶1，因此F2表現型及比例為灰體∶黑體＝3∶1。

Ⅱ.如果是親本果蠅在產生配子過程中發生了E基因所在的染色體片段缺失，則該黑體果蠅的基因型為e0（“0”表示缺失的E基因），讓其與基因型為EE的果蠅雜交，獲得F1的基因型為1/2Ee、1/2E0，產生的配子及其比例為1/2E、1/4e、1/4O；F1自由交配所得F2的情況如下表：

		雌配子
		1/2E	1/4e	1/40
雄 配 子	1/2E	1/4EE（灰體）	1/8Ee（灰體）	1/8E0（灰體）
	1/4e	1/8Ee（灰體）	1/16ee（黑體）	1/16e0（黑體）
	1/40	1/8E0（灰體）	1/16e0（黑體）	1/1600（死亡）

統計分析上表數據可知，F1自由交配所得F2的表現型及比例為灰體∶黑檀體＝4∶1。