Question

【題目】果蠅是遺傳學研究中常用的模式生物。為研究果繩致死原因，科研人員利用果蠅的紫眼卷翅品系和紅眼直翅品系做了以下實驗。回答下列問題。

（1）果蠅適合做遺傳學材料的原因：____________。

（2）紅眼為____________性狀，卷翅基因位于____________染色體上。

（3）親代中的卷翅個體是雜合子，判斷依據是____________，卷翅基因純合會導致果蠅死亡，理由是____________。

（4）科研人員又讓親代的紫眼卷翅果蠅品系連續自交多代，發現其后代始終保持卷翅，沒有直翅個體出現。有人提出2種假設：

假設一：直翅基因純合致死。

假設二：在同源染色體中，紫眼卷翅果蠅品系中卷翅基因（Cy）所在染色體對應的另一條染色體上也存在1個隱性致死基因（lethal），它的純合子不能存活（如下圖）。

①你支持哪種假設？____________，理由是____________。

②依據上述你支持的假設，如果F1紅眼卷翅果蠅相互交配后代的表現型及比例為____________，說明控制翅型的基因和控制眼色的基因位于非同源染色體上。

Answer 1

【答案】易飼養、繁殖快；果蠅的染色體數目少，僅3對常染色體和1對性染色體，便于分析；具有易于區分的相對性狀 顯性 常 F1紅眼卷翅果蠅自交后代出現性狀分離（或出現直翅性狀），說明卷翅是顯性性狀再根據親代卷翅個體的后代中卷翅：直翅=1：1，可推測其為雜合子 F1卷翅相互交配，F2中卷翅：直翅=2：1 假設二 如果直翅基因純合致死，則F1的卷翅果蠅自交后代不會出現直翅性狀（或親代的直翅個體是純合子） 紅眼卷翅：紫眼卷翅：紅眼直翅：紫眼直翅=6：2：3：1

【解析】

基因分離定律的實質是位于同源染色體的等位基因隨著同源染色體的分開和分離。

基因自由組合定律的實質是位于非同源染色體上的非等位基因的自由組合。

基因分離定律是基因自由組合定律的基礎。

（1）果蠅易飼養、繁殖快；果蠅的染色體數目少，僅3對常染色體和1對性染色體，便于分析；上述特點是經常選擇果蠅為遺傳學材料的原因。

（2）用紫眼卷翅品系和紅眼直翅品系進行正、反交，后代均為紅眼，說明紅眼對紫眼為顯性，兩品系雜交產生的后代中有直翅和卷翅，且性狀表現與性別無關，據此推測卷翅基因位于常染色體上。

（3）根據F1紅眼卷翅果蠅自交后代出現性狀分離，可推知F1紅眼卷翅為雜合子，說明卷翅為顯性，再結合親代的性狀表現可知親代的雜交類似測交，因此可知親本中卷翅個體是雜合子；根據F1卷翅相互交配，后代F2中卷翅∶直翅=2∶1，可推測卷翅基因純合會導致果蠅死亡。

（4）科研人員又讓親代的紫眼卷翅果蠅品系連續自交多代，發現其后代始終保持卷翅，沒有直翅個體出現。有人提出2種假設：

①根據上述實驗中F1卷翅相互交配，產生的后代中有直翅出現，說明直翅基因純合致死不成立，因此應該支持哪種假設二，。

②依據上述假設二的理論，由于紫眼卷翅果蠅品系中卷翅基因（Cy）所在染色體對應的另一條染色體上也存在1個隱性致死基因（lethal），而親本直翅品系中控制直翅基因所在的染色體上沒有隱性致死基因（lethal），二者雜交產生的F1紅眼卷翅果蠅的基因型為紅眼表現為雜合，卷翅基因所對應的同源染色體上含有直翅基因，且其上不含有隱性致死基因（lethal），該紅眼卷翅果蠅相互交配后代的表現型及比例計算如下：由于控制翅型的基因和控制眼色的基因位于非同源染色體上，因此可以分對計算，先分析眼色，因為F1紅眼為雜合子，則自由交配產生的后代中紅眼∶紫眼=3∶1；再分析卷翅，根據題中的實驗結果可知F1卷翅相互交配，F2中卷翅:直翅=2:1，綜上所述可知，F1紅眼卷翅果蠅相互交配后代的表現型及比例為（紅眼∶紫眼=3∶1）×（卷翅∶直翅=2∶1）=紅眼卷翅∶紫眼卷翅∶紅眼直翅∶紫眼直翅=6∶2∶3∶1。