研究表明位于一对同源染色体上的两对等位基因之间的距离影响到两者之间交换重组的概率,相距越远的两对等位基因发生交换的概率越大。一对同源染色体上距离非常远的两对等位基因与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例很接近而难以区分;而同一条染色体上距离很近的两个基因几乎总是同时进入同一配子中。
(1)黄身截翅棒状眼雌果蝇与黑身正常翅圆眼雄果蝇杂交,F1雌性均为黑身正常翅圆眼,雄性均为黄身截翅棒状眼,F1雌性与父本杂交,子代各种表型的数量如下表所示:
雄性 | 个体数量 | 雌性 | 个体数量 |
黑身正常翅圆眼 | 2022 | 黑身正常翅圆眼 | 8110 |
黑身正常翅棒状眼 | 1998 | ||
黑身截翅圆眼 | 21 | ||
黑身截翅棒状眼 | 26 | ||
黄身截翅圆眼 | 2019 | ||
黄身截翅棒状眼 | 1979 | ||
黄身正常翅圆根 | 25 | ||
黄身正常翅棒状眼 | 20 |
果蝇的体色、翅形、眼型这三种相对性状中,符合基因分离定律的有_________________对,基因位于常染色体上的有___________________对;出现表中所示性状分离比的原因是____________________。
(2)果蝇展翅性状由位于3号染色体上的显性基因D控制,其等位基因d控制正常翅,D基因具有纯合致死效应。正常情况下,果蝇种群中展翅个体自由交配,F1中d基因频率为____________________________,若继续自由交配至F3,D基因频率为____________________________,由此可以看出致死基因很难在种群中保存下来。
(3)果蝇种群中存在另一对相对性状黏胶眼和正常眼,分别由基因G、g控制,G基因也具有纯合致死效应且对g为完全显性。如果利用上述两种显性致死基因可以建立一个平衡致死系,该平衡致死系通过雌雄随机杂交可以保证子代果蝇均含有D和G基因,G(g)基因在染色体上位置需要满足的条件是_______________,平衡致死系中表型为展翅黏胶眼的个体所占比例为______________。
【详解】
基因的自由组合定律的实质是:实质 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)黄身截翅棒状眼雌果蝇与黑身正常翅圆眼雄果蝇杂交,F1雌性均为黑身正常翅圆眼,雄性均为黄身截翅棒状眼,说明蝇的体色、翅形、眼型的基因均在X染色体上,都不在常染色体上,并且黑身正常翅圆眼为显性性状。据表格数据分析可知,F1雌性与父本杂交,子代各种表型均符合1:1,即测交后代符合1:1,说明三种性状均由一对等位基因控制,均符合基因的分离定律。正常情况下,三对基因都在X染色体上不能出现基因重组,出现重组类型的原因是雌性果蝇在形成配子时同源染色体上的非姐妹染色单体发生了互换。
(2)由于D基因纯合致死,则展翅个体的基因型为Dd,Dd自由交配后代F1为Dd:dd=2:1,则d的基因频率为2/3,D基因频率为1/3,F1自由交配F2为Dd:dd=1:1,F2自由交配则F3为Dd:dd=2:3,则D的基因频率为1/5,由此可以看出致死基因频率逐渐降低,很难在种群中保存下来。
(3)因为DD纯合致死,所以D基因可能会在后代中消失。为了保存致死基因,在3号染色体上的与E基因紧邻的另一个显性纯合致死基因G来“平衡”,G基因控制果蝇黏胶眼性状。方法是:选取展翅黏胶眼个体(DdGg)相互交配,且Dg在同一条染色体上,dG在同一条染色体上,则该个体产生的配子是Dg和dG,交配后代为DDgg:DdGg:ddGG=1:2:1,由于DD和GG纯合致死,所以后代就全都是DdGg这一种基因型,可以把D和G基因保存下来。
【点睛】
本题考查的是果蝇眼色的伴性遗传和常染色体遗传,学生运用所学遗传规律知识来综合分析问题和解决问题的能力是解答本题的关键。