Question

蝴蝶的紫翅（M)对黄翅（m)为显性，绿眼（N)对白眼（n)为显性，其性别决定方式为ZW型。

（1）两纯合的蝴蝶杂交后代的雌雄个体交配，子二代个体中，紫翅与黄翅的个体数比值为3：1，白眼与绿眼的个体数比值为1:3。据此，能否推导控制翅色与眼色的基因位于两对同源染色体上？试说明理由。

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（2）研究小组假定控制眼色和翅色的基因位于两对同源染色体上。有以下三种情况：第一，都位于常染色体上；第二，控制眼色的基因位于Z染色体上，控制翅色的基因位于常染色上；第三，控制翅色的基因位于Z染色体上，控制眼色的基因位于常染色上。

①若两对基因位于常染色体，则蝴蝶的基因型有______种；若控制眼色的基因位于Z染色体上，控制翅色的基因位于常染色上，则蝴蝶的基因型有____________种；若控制翅色的基因位于Z染色体上，控制眼色的基因位于常染色上，则蝴蝶的基因型有__________种。

②现有各种纯合蝴蝶若干可供选，欲通过一代杂交实验来鉴別以上三种情况，可选择的杂交组合的表现型是____________；请写出能支持三种情况的预期实验结果_________________________________。

Answer

否； 子二代中的单性状的表现型及比例仅能说明两对基因分别符合基因的分离定律，本实验未统计性状组合的表现型及比例，即未证明两对等位基因是否互不干扰，因此无法推导出两对基因位于两对同源染色体上 9 15 15 雌性紫翅绿眼×雄性黄翅白眼 1.子代雌雄蝴蝶均为紫翅绿眼；

2.子代雄蝶均为紫翅绿眼，雌蝶均为紫翅白眼；

3.子代雄蝶均为紫翅绿眼，雌蝶均为黄翅绿眼。

【解析】试题分析：解答此类问题需抓住问题的实质：分离定律和自由组合定律是真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律，前者研究的是一对等位基因的传递规律，后者研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的传递规律；若基因位于性染色体上，则表现为伴性遗传。在此基础上，围绕“分离定律、自由组合定律和伴性遗传”等知识，结合题意分析作答。

(1) 两纯合的蝴蝶杂交后代的雌雄个体交配，子二代个体中，紫翅与黄翅的个体数比值为3：1，说明控制翅色的基因M和m的遗传遵循基因的分离定律；子二代个体中，白眼与绿眼的个体数比值为1:3，说明控制眼色的基因n和N的遗传遵循基因的分离定律。由于本实验未统计性状组合的表现型及比例，即未证明两对等位基因是否互不干扰，因此无法推导出控制翅色与眼色的两对基因位于两对同源染色体上。

(2) 蝴蝶的性别决定方式为ZW型，在雌性体细胞中含有两个异型的性染色体，用Z和W表示；在雄性体细胞中含有两个同型的性染色体，用Z和Z表示。

①若两对基因位于常染色体，则遗传遵循基因的自由组合定律。若只研究每一对等位基因，则蝴蝶的基因型各有3种（如MM、Mm、mm），所以将这两对基因一起研究，蝴蝶的基因型有3×3＝9种。若控制眼色的基因位于Z染色体上，则蝴蝶的基因型有5种（ZNZN、ZNZn、ZnZn、ZNW、ZnW）；若控制翅色的基因位于常染色上，蝴蝶的基因型有3种（如MM、Mm、mm）；可见，若控制眼色的基因位于Z染色体上，控制翅色的基因位于常染色上，则蝴蝶的基因型有5×3＝15种。若控制翅色的基因位于Z染色体上，则蝴蝶的基因型有5种（ZMZM、ZMZm、ZmZm、ZMW、ZmW）；控制眼色的基因位于常染色上，则蝴蝶的基因型有3种（NN、Nn、nn）；可见，若控制翅色的基因位于Z染色体上，控制眼色的基因位于常染色上，则蝴蝶的基因型有5×3＝15种。

②利用现有的各种纯合蝴蝶若干，通过一代杂交实验来鉴別以上三种情况，可选择具有双显性的雌性蝴蝶与具有双隐性的雄性蝴蝶杂交，即雌性紫翅绿眼×雄性黄翅白眼，观察统计子代的表现型及其比例。

若两对基因位于常染色体上，则双亲的基因型分别为MMNN和mmnn，子代的基因型为MmNn，子代雌雄蝴蝶的表现型均为紫翅绿眼；若控制眼色的基因位于Z染色体上，控制翅色的基因位于常染色上，则双亲的基因型分别为MMZNW和mmZnZn，子代的基因型为MmZNZn 、MmZnW，子代雄蝶均为紫翅绿眼，雌蝶均为紫翅白眼；若控制翅色的基因位于Z染色体上，控制眼色的基因位于常染色上，则双亲的基因型分别为NNZMW和nnZmZm，子代的基因型为NnZMZm 、NnZmW，子代雄蝶均为紫翅绿眼，雌蝶均为黄翅绿眼。