Question

果蝇的长翅、残翅为一对相对性状（相关基因用A、a表示），圆眼和棒眼为另一对相对性状（相关基因用B、b表示），控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。现有长翅圆眼雌果蝇和残翅棒眼雄果蝇杂交，F₁随机交配，F₂的表现型及比例如下图甲所示，图乙表示果蝇性染色体的形态。请回答下列问题：

（1）果蝇的翅形和眼形的两对相对性状中，显性性状分别为_______________________。

（2）亲代雌果蝇的基因型为_______________。图甲的杂交实验结果_____（填“能”或“不能”）确定控制眼形的基因位于图乙的Ⅰ还是Ⅱ区段。请从自然种群中选择适当个体，设计一次杂交实验加以探究。

①写出杂交组合（表现型）___________________________________________________；

②预测实验结果及结论：______________________________________________________

Answer

长翅、圆眼 AAXBXB 不能 纯合的圆眼雄果绳和棒眼雌果蝇（或纯合的圆眼雄果蝇和杂合的圆眼雌果蝇） 若杂交子代雌雄个体都为圆眼，则控制圆眼和棒眼的基因在Ⅰ区段上；若杂交子代中雌性个体都为圆眼，雄性个体都为棒眼（或雄性个体圆眼与棒眼的比例为1:1），则控制圆眼和棒眼的基因在Ⅱ区段上

【解析】

1、基因分离定律和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，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。 
2、由题意知，A、a与B、b分别位于两对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，由柱形图可知，子二代雌、雄果蝇中，长翅：残翅=3：1，说明长翅是显性性状，且长翅与残翅与性别无关，故基因位于常染色体上；子二代雌性都是圆眼，雄果蝇中圆眼：棒眼=1：1，圆眼和棒眼与性别有关，说明基因位于性染色体上，但不能确定是仅位于X染色体上还是位于XY的同源区段上。

（1）由分析可知，长翅对残翅是显性。根据子二代中，雌性都是圆眼，雄性中圆眼：棒眼=1：1，可知控制圆眼和棒眼这对性状的基因在性染色体上，子二代中雄性有圆眼和棒眼，说明子一代的雌性个体能产生XB、Xb两种配子，子二代雌性都为圆眼，说明子一代雄性个体产生的含X染色体的配子中含显性基因，使子二代的雌性均表现为了圆眼，故可推测圆眼对棒眼是显性。 
（2）根据分析可知，控制圆眼和棒眼的基因在性染色体上，且圆眼为显性性状。根据F2中雄果蝇既有圆眼又有棒眼可知，F1中的雌果蝇能产生XB和Xb两种配子，F2中雌性果蝇只有圆眼，说明F1中雄果蝇的X染色体上只含有B基因，而雄果蝇的X染色体来源于母本，所以亲本的雌果蝇X染色体上只有B基因，即基因型为XBXB。结合上述分析可知控制翅形的基因位于常染色体上，再根据子二代中长翅：残翅=3:1，说明子一代的基因型均为Aa，即亲本长翅雌果蝇和残翅雄果蝇杂交得到的子一代均为Aa，所以亲本长翅雌果蝇的基因型为AA，综合分析可知，亲本雌果蝇的基因型为AAXBXB。由于亲本基因型为AAXBXB和aaXbY及AAXBXB和aaXbYb杂交子代都会得到图甲的实验结果，因此不能确定控制眼形的基因是位于X染色体的非同源区段还是位于X、Y染色体的同源区段。为确定该对基因的位置，①可让纯合圆眼雄果蝇和棒眼雌果蝇杂交，若控制圆眼和棒眼的基因位于Ⅰ区段上，则亲本基因型为XBYB和XbXb，杂交后代基因型为XBXb、XbYB，雌雄果蝇都表现为圆眼；若控制圆眼和棒眼的基因位于Ⅱ区段上，则亲本基因型为XBY和XbXb，杂交后代基因型为XBXb、XbY，雌性个体都表现为圆眼，雄性个体都表现为棒眼。综合上述分析可知，若杂交子代雌雄个体都为圆眼，则控制圆眼和棒眼的基因在Ⅰ区段上；若杂交子代中雌性个体都为圆眼，雄性个体都为棒眼（或雄性个体圆眼与棒眼的比例为1:1），则控制圆眼和棒眼的基因在Ⅱ区段上。