核“芯”3掌握伴性遺傳常規題的推導方法(時間：20分鐘)1.(2021·湖北襄陽五中聯考)果蠅的翅型有長翅、小翅和殘翅三種表型，由兩對等位基因控制，某研究小組欲確定果蠅翅型的遺傳規律，選純種小翅雄果蠅和純種殘翅雌果蠅雜交，得到F1，F1無論雌雄均表現為長翅，又讓F1雌雄果蠅相互交配得到F2，F2的表型及比例如圖：請回答下列問題：(1)果蠅是遺傳學研究的經典材料，用果蠅作實驗材料的優點有：___________________________________________________________________________________________________________________________________________(答兩點)，摩爾根用果蠅作實驗材料，通過實驗證明了____________________________________________________________________________________________________。(2)由題中結果分析，研究人員推測有一對等位基因位于X染色體上，推測的理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________，若上述推斷正確，F1雌雄果蠅的基因型分別是____________________(常染色體上的基因用A/a表示，X染色體上的基因用B/b表示)，F2中長翅雌果蠅的基因型有________種。(3)為進一步驗證推斷的正確性，研究小組又用親本做了反交實驗，如果反交實驗的F2中存在長翅個體，且長翅∶小翅∶殘翅＝________________，則說明研究人員的推斷是正確的。若讓上述反交實驗F2中長翅果蠅隨機交配，則子代雌果蠅中的表型及比例為________________。答案(1)易飼養、繁殖能力強、生長周期短、具有多對易于區分的相對性狀、染色體數目少等基因在染色體上(2)F2的表型及比例與性別有關AaXBXb、AaXBY4(3)3∶3∶2長翅∶殘翅＝8∶1解析(1)由于果蠅具有易飼養、繁殖能力強、生長周期短、具有多對易于區分的相對性狀、染色體數目少等特點，在遺傳學研究中，常用果蠅作實驗材料。摩爾根用果蠅作實驗材料，通過實驗證明了基因在染色體上。(2)由于F2的表型及比例與性別有關，可推測有一對等位基因位于X染色體上。由題干信息知，純種小翅雄果蠅和純種殘翅雌果蠅雜交，得到F1，F1無論雌雄均表現為長翅，又讓F1雌雄果蠅相互交配得到F2，F2中長翅∶小翅∶殘翅＝9∶3∶4(是9∶3∶3∶1的變形)，且小翅只在雄性個體中出現，結合題中信息可推測兩親本的基因型為AAXbY、aaXBXB，F1雌雄個體的基因型為AaXBXb、AaXBY，F2長翅雌果蠅的基因型為AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb，共4種。(3)若研究人員的推測是正確的，則結合題中信息可知反交實驗中，純種小翅雌果蠅(AAXbXb)與純種殘翅雄果蠅(aaXBY)雜交，所得F1的基因型是AaXBXb、AaXbY，F1雌雄個體交配所得F2中長翅(A_XBXb、A_XBY)∶小翅(A_XbXb、A_XbY)∶殘翅(aa__)＝3∶3∶2。F2中長翅雌果蠅的基因型是A_XBXb，長翅雄果蠅的基因型是A_XBY，F2中長翅果蠅隨機交配，F2中長翅雌、雄果蠅中A的基因頻率均為2/3，a的基因頻率均為1/3，子代中aa的基因型頻率為1/9，子代雌果蠅中的表型及比例為長翅(A_XB_)∶殘翅(aaXB_)＝(1－1/9)∶(1/9)＝8∶1。2.(2021·河北九校聯盟)果蠅常被應用于遺傳學研究的各個方面，請回答下列問題。(1)果蠅的裂翅對非裂翅為顯性，由常染色體上的等位基因A、a控制，A基因純合致死(即AA個體無法存活)?，F有一裂翅果蠅種群，雌雄個體自由交配產生子代，理論上該種群中A的基因頻率將________(填“上升”“下降”或“不變”)，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)果蠅的剛毛有兩種類型：剛毛分叉和剛毛正常(假設該品系果蠅均為純合子且該對相對性狀由一對等位基因控制)，你如何通過實驗判斷控制剛毛分叉和剛毛正常這對相對性狀的基因是位于常染色體上還是位于X染色體的非同源區段上(在Y染色體上沒有相應的等位基因)？請寫出實驗方案及判斷依據(結果及相應的結論)。實驗方案：____________________________________________________________。結果及相應的結論：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)下降A基因純合致死，隨著世代延續，A基因的頻率逐代降低(2)實驗方案：用剛毛分叉與剛毛正常的果蠅進行正交和反交結果及相應的結論：如果正交和反交的結果相同，則控制剛毛分叉和剛毛正常這對相對性狀的基因位于常染色體上；如果正交和反交的結果不同，則控制剛毛分叉和剛毛正常這對相對性狀的基因位于X染色體的非同源區段上解析(1)根據題意可知，裂翅對非裂翅為顯性，AA個體無法存活，因此裂翅果蠅種群的基因型均為Aa。該裂翅果蠅種群中的雌雄個體自由交配產生子代，由于AA個體無法存活，故隨著交配代數的增加，該種群中A的基因頻率逐漸下降。(2)欲判斷控制某性狀的基因是位于常染色體上還是位于X染色體上，遺傳學上常用正反交實驗，具體實驗方案為：用剛毛分叉與剛毛正常的果蠅進行正交和反交。如果正交和反交的結果相同，則控制剛毛分叉和剛毛正常這對性狀的基因位于常染色體上；如果正交和反交的結果不同，則控制剛毛分叉和剛毛正常這對性狀的基因位于X染色體的非同源區段上。3.(2021·山東青島調研)某種果蠅的眼色由兩對獨立遺傳的等位基因(A、a和B、b)控制，其中B、b基因位于X染色體上。基因A、B同時存在時果蠅表現為紫眼，A存在而B不存在時表現為紅眼，其余情況表現為白眼?；卮鹣铝袉栴}：(1)該果蠅種群中，白眼果蠅的基因型有________種?，F有兩只紫眼果蠅雜交，子代出現紫眼和紅眼兩種類型，且紅眼只出現在雄果蠅中，則親本的基因型為__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)現有紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交得F1，F1雌雄果蠅隨機交配得F2，F2的表型及其比例為紅眼果蠅∶紫眼果蠅∶白眼果蠅＝3∶3∶2，且各眼色果蠅中雌雄個體數量基本相等。若讓F1中全部紫眼雌果蠅測交，則后代出現紅眼果蠅的概率為________________。若讓F2中全部紫眼雄果蠅與白眼雌果蠅隨機交配，則后代中白眼雄果蠅所占的比例為________________。(3)研究者發現，控制果蠅的棒眼基因(R)和正常眼基因(r)位于X染色體上?，F有一只正常眼雌果蠅和一只棒眼雄果蠅雜交，F1中出現了一只正常眼雌果蠅(染色體數目正常)。若變異只發生在雙親一方的減數分裂Ⅱ過程中，請推測F1中出現正常眼雌果蠅最可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)5AAXBY和AaXBXb、AaXBY和AAXBXb、AAXBY和AAXBXb(2)1/41/6(3)在父方形成精子時，X染色體缺失了含R基因的片段，形成了X染色體上不含R基因的精子解析根據題意可知：果蠅的眼色由兩對獨立遺傳的等位基因(A、a和B、b)控制，其中B、b基因位于X染色體上，則另一對等位基因(A、a)位于常染色體上，兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律。又由于“基因A、B同時存在時果蠅表現為紫眼，A存在而B不存在時表現為紅眼，其余情況表現為白眼”，則基因型為A_XB_的個體表現為紫眼，基因型為A_XbXb、A_XbY的個體表現為紅眼，基因型為aaXbXb、aaXbY、aaXBXB、aaXBXb、aaXBY的個體表現為白眼。(1)據上述可知，白眼果蠅的基因型有aaXbXb、aaXbY、aaXBXB、aaXBXb、aaXBY，共5種。據題干信息兩只紫眼果蠅雜交，子代出現紫眼和紅眼兩種類型，且紅眼只出現在雄果蠅中可知，親本的基因型為AAXBY和AaXBXb、AaXBY和AAXBXb、AAXBY和AAXBXb。(2)讓紅眼雌果蠅(A_XbXb)與白眼雄果蠅(aaX_Y)雜交得F1，F1雌雄果蠅隨機交配得F2，F2的表型及其比例為紅眼果蠅∶紫眼果蠅∶白眼果蠅＝3∶3∶2，可推知，F1的基因型分別為AaXBXb(紫眼)、AaXbY(紅眼)，則親本的基因型分別為AAXbXb、aaXBY。若讓F1中全部紫眼雌果蠅(AaXBXb)測交，即AaXBXb×aaXbY，則后代中紅眼雌果蠅(AaXbXb)所占的比例為1/2×1/4＝1/8，后代中紅眼雄果蠅(AaXbY)所占的比例為1/2×1/4＝1/8，因此后代出現紅眼果蠅的概率為1/8＋1/8＝1/4。F2紫眼雄果蠅的基因型為1/3AAXBY、2/3AaXBY，白眼雌果蠅的基因型為1/2aaXbXb、1/2aaXBXb，雄果蠅產生的配子種類為1/3AXB、1/3AY、1/6aXB、1/6aY，雌果蠅產生的配子種類為3/4aXb、1/4aXB，因此若讓F2中全部紫眼雄果蠅與白眼雌果蠅隨機交配，則后代中白眼雄果蠅(aaX_Y)所占的比例為1/6×3/4＋1/6×1/4＝1/6。(3)正常眼雌果蠅的基因型為XrXr，棒眼雄果蠅的基因型為XRY，正常情況下，二者雜交，后代雌果蠅全部表現為棒眼，雄果蠅全部表現為正常眼，而F1中出現了一只正常眼雌果蠅(染色體數目正常)。若變異只發生在雙親一方的減數分裂Ⅱ過程中，則F1中出現正常眼雌果蠅最可能的原因是在父方形成精子時，X染色體缺失了含R基因的片段，形成了X染色體上不含R基因的精子。4.(2021·南京市學情調研)如圖為一對雌雄果蠅體細胞的染色體圖解，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色體。果蠅的紅眼、白眼基因(A、a)位于X染色體上；灰體和黑檀體基因(B、b)位于Ⅲ號染色體上；翻翅和正常翅(D、d)基因位于Ⅱ號染色體上。回答下列問題：(1)由圖可知，雄果蠅的基因型為________________，該果蠅經減數分裂至少可以產生________種配子。(2)多對上圖雌雄果蠅交配產生的F1中翻翅個體與正常翅個體之比接近2∶1，其原因最可能是______________________________________________________。某興趣小組的同學用翻翅灰體果蠅與正常翅黑檀體果蠅作親本進行雜交實驗，F1有翻翅灰體果蠅和正常翅灰體果蠅兩種表型。則：①實驗中兩親本的基因型為_____________________________________________。②若讓F1中翻翅灰體果蠅相互交配，則其后代中翻翅灰體∶翻翅黑檀體∶正常翅灰體∶正常翅黑檀體的比例為________________________。(3)果蠅的紅眼(A)和白眼(a)基因位于X染色體上，從某果蠅種群中隨機抽取雌雄果蠅各100只，其中紅眼雄果蠅為60只，紅眼雌果蠅為80只。已知紅眼雌果蠅中50%為雜合子，則a的基因頻率為________________。(4)用紅眼雌果蠅與紅眼雄果蠅作親本雜交，在沒有發生基因突變的情況下，在F1群體中發現一只基因型為XaXaY的白眼果蠅，最可能的原因是________(填“父本”或“母本”)形成配子時，在減數第________次分裂時染色體移動出現異常。答案(1)DdBbXaY8(2)顯性純合子(DD)致死①DdBB和ddbb②6∶2∶3∶1(3)40%(4)母本二解析(1)由圖可知，雄果蠅的基因型為DdBbXaY，該果蠅經減數分裂至少可以產生2×2×2＝8(種)配子。(2)多對基因型為Dd的雌雄果蠅交配，F1中翻翅個體與正常翅個體之比接近2∶1，其原因最可能是顯性純合子(DD)致死。用翻翅灰體果蠅與正常翅黑檀體果蠅作親本進行雜交實驗，F1有翻翅灰體果蠅和正常翅灰體果蠅兩種表型，未出現黑檀體果蠅，說明灰體對黑檀體