Question

已知果蝇的眼色受两对等位基因的控制，其中A、a基因位于常染色体上，B、b基因位于X 染色体上，其眼色形成的生化途径如图1 所示。某实验小组以粉眼雌果蝇和白眼雄果蝇为亲本进行杂交，杂交结果如图2 所示，请回 答下列问题：

（1）控制果蝇眼色的两对等位基因遵循_____定律，图1中的有色物质Ⅱ的颜色是_______。

（2）分析图2可知，亲本果蝇的基因型为__________。

（3）用射线连续处理一基因型为AaX^BX^b的果蝇，导致该果蝇产生了一个致死基因e（含有致死基因的精子无活性，而 卵细胞不受影响）。

①将该果蝇和图2 中F₁的粉眼雄性果蝇杂交，杂交后代中紫眼果蝇所占的比例为______。

②已知该致死基因位于X染色体上，为了判断该基因是位于B所在的X染色体上还是b所在的X染色体上，可将该果蝇和F₁的粉眼雄性果蝇杂交，产生的后代继续进行自由交配，并统计子代雄性果蝇中三种眼色表现型及比例。若表现型及比例为_________，则致死基因位于B所在的X染色体上；若表现型及比例为_______，则致死基因位于b所在的X染色体上。

Answer

基因的自由组合 紫色 AAXbXb和aaXBY 3/8 白眼：粉眼：紫眼=4:9:3 白眼：紫眼=1:3

【解析】本题以眼色形成的生化途径及其相关的杂交实验结果为情境，综合考查学生对基因的自由组合定律及其应用的掌握情况。通过提取图1中的信息，明确基因A控制有色物质Ⅰ的形成，基因B控制有色物质Ⅱ的形成，并结合题意和对图2的分析，明确眼色的遗传符合自由组合定律并准确定位有色物质Ⅰ和II的颜色，进而进行相关试题的解答。

(1)依题意可知：控制果蝇眼色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，因此遵循基因的自由组合定律。亲本白眼雄性不能合成色素，其常染色体上的基因型为aa。亲本粉眼雌性和白眼雄性杂交，F1均为有色个体，因此亲本粉眼雌性常染色体上的基因型为AA，F1常染色体上的基因型均为Aa，即都能合成有色物质Ⅰ。若有色物质Ⅱ为紫色，则有色物质Ⅰ为粉色，当亲本粉眼雌性的基因型为AAXbXb，白眼雄性的基因型为aaXBY时，二者杂交，F1的基因型及其比例为AaXBXb∶AaXbY＝1︰1, F1的表现型及其比例为紫眼雌性︰粉眼雄性＝1︰1，与题意相符，所以有色物质Ⅱ的颜色为紫色。

(2)综合对(1)的分析可推知： 图2中亲本果蝇的基因型为AAXbXb和aaXBY。

(3) ①变异果蝇为雌性，含有致死基因e的精子无活性，而卵细胞不受影响，因此致死基因e对雌蝇无影响，可以不必考虑。该变异果蝇的基因型为AaXBXb，图2中F1的粉眼雄性果蝇的基因型为AaXbY，二者杂交，杂交后代紫眼果蝇所占的比例为3/4（A_）× (1/4XBXb＋1/4XBY）＝3/8。

② 已知该致死基因e位于X染色体上。若致死基因e位于B所在的X染色体上，则该变异果蝇的基因型为AaXBeXb；该果蝇和F1的粉眼雄性果蝇（AaXbY）杂交，产生的F1中， AA︰Aa︰aa＝1︰2︰1，XBeXb︰XbXb︰ XBeY︰XbY＝1︰1︰1︰1，F1产生的雌配子为1/2 A 、1/2a、1/4XBe、3/4Xb，F1产生的雄配子为1/2 A 、1/2a、XBe（无活性）︰Xb︰Y＝1︰1︰2即有活性的雄配子为1/3Xb、2/3Y，F1继续进行自由交配，产生的F2雌性果蝇中AA︰Aa︰aa＝1︰2︰1、XBe Xb︰Xb Xb＝1︰3，所以F2雌性果蝇中三种颜色表现型比例白眼（1/4aa_ _）︰粉眼（3/4A_×3/4 Xb Xb）︰紫眼（3/4A_×1/4 XBe Xb）＝4︰9︰3。若致死基因e位于b所在的X染色体上，则该变异果蝇的基因型为AaXBXbe；该果蝇和F1的粉眼雄性果蝇（AaXbY）杂交，产生的F1中， AA︰Aa︰aa＝1︰2︰1，XBXb︰XbeXb︰ XBY︰XbeY＝1︰1︰1︰1，F1产生的雌配子为1/2 A 、1/2a、1/4XB、1/4Xbe、2/4Xb，F1产生的雄配子为1/2 A 、1/2a、XB︰Xbe（无活性）︰Y＝1︰1︰2即有活性的雄配子为1/3XB、2/3Y，F1继续进行自由交配，产生的F2雌性果蝇中AA︰Aa︰aa＝1︰2︰1、XBXb︰XB Xbe︰XB Xb＝1︰1︰2，所以F2雌性果蝇中三种颜色表现型比例白眼（1/4aa_ _）︰紫眼（3/4A_×1 XB X_）＝1︰3。

【点睛】判断有色物质Ⅱ的颜色与致死基因e所在哪一条染色体上，可以借助数学方面解讨论题的思维方法，依据可能的情况分别进行讨论，推测可能出现的结果，将此与图2中的杂交结果进行对比，若符合，则该情况成立。