Question

【題目】果蠅是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的模式生物。請(qǐng)回答以下相關(guān)問題。

（1）美國(guó)生物學(xué)家摩爾根用果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過_____________方法證明了基因位于染色體上。

（2）摩爾根在一個(gè)灰色果蠅純系中發(fā)現(xiàn)幾只黑身雌、雄果蠅。讓灰身果蠅與黑身果蠅雜交，發(fā)現(xiàn)無論______，F(xiàn)1均表現(xiàn)為灰身，再由F1雌、雄果蠅相互交配產(chǎn)生的F2中灰身與黑身分離比為3:1，由此判斷黑身是位于_______基因控制的。

（3）果蠅共有3對(duì)常染色體，編號(hào)為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。研究人員培育出果蠅甲品系，它的4種突變性狀分別由一種顯性突變基因控制，如下圖所示，并且突變基因純合時(shí)胚胎致死（不考慮交叉互換）。

①果蠅甲品系的雌、雄個(gè)體間相互交配，子代果蠅的成活率為_____________

②現(xiàn)有野生型各體色果蠅，若甲品系為雜合灰身，欲判斷控制果蠅體色基因的位置，最好選擇的交配方式是__________，若后代出現(xiàn)8種表現(xiàn)型（只考慮給出性狀），則果蠅體色基因位于___________號(hào)染色體上。

Answer 1

【答案】假說——演繹 正交和反交（黑身果蠅做父本或母本） 常染色體隱性 1/4 甲品系與野生黑身雜交 IV

【解析】

正交和反交是判斷基因位置的方法，如果正反交結(jié)果相同，說明基因位于常染色體上，若正反交結(jié)果不同，則基因位于性染色體上。驗(yàn)證基因的自由組合定律，可以用自交法或測(cè)交法，若為動(dòng)物，用測(cè)交法驗(yàn)證。

（1）薩頓用類比推理法推測(cè)基因在染色體上，摩爾根采用假說——演繹法證明了基因位于染色體上。

（2）黑身果蠅和灰身果蠅雜交，未知顯隱性，可以采用正反交，F(xiàn)1若全是灰身，說明灰身是顯性性狀。無論正反交，F(xiàn)1全是灰身，說明與性別無關(guān)，因此控制該性狀的基因位于常染色體上，則黑身是位于常染色體上隱性基因控制的。

（3）①甲品系含有4種顯性突變基因，且控制翅型和翅脈的基因位于一對(duì)同源染色體上，控制剛毛和平衡棒的基因位于另一對(duì)同源染色體上，且突變基因純合時(shí)胚胎致死，甲品系內(nèi)的雌雄交配，雌配子有：AcSt、AcsT、aCSt、aCsT四種，雄配子也有四種：AcSt、AcsT、aCSt、aCsT。后代中能夠存活的只有雜合子AaCcSsTt，占1/4×1/4×4=1/4。

②現(xiàn)有野生型各體色果蠅，若甲品系為雜合灰身，預(yù)判斷控制體色基因的位置，最好用測(cè)交的方法，即選擇甲品系與野生黑身雜交，野生型果蠅應(yīng)為隱性純合子，甲品系為顯性性狀，據(jù)圖分析甲品系II號(hào)染色體上的基因測(cè)交后有2種表現(xiàn)型，III號(hào)染色體上的基因測(cè)交后，后代有2種表現(xiàn)型，即II號(hào)和III號(hào)染色體測(cè)交后總共能產(chǎn)生2×2=4種表現(xiàn)型，若后代出現(xiàn)8種表現(xiàn)型，說明雜合灰身果蠅測(cè)交后也能產(chǎn)生2種表現(xiàn)型，即2×2×2=8種，符合基因的自由組合定律，因此，果蠅體色基因不位于II號(hào)和III號(hào)染色體上，只能位于IV號(hào)染色體上。