果蝇是遗传研究的明星材料,正常果蝇表现为野生眼。研究人员发现了一种新的亮红眼突变型果蝇,为探究亮红眼基因突变体的形成机制,设计了以下实验。请回答下列问题:

所属学校:学历教育 科目:高中生物 2024-08-06 10:36:20 高中生物

果蝇是遗传研究的明星材料,正常果蝇表现为野生眼。研究人员发现了一种新的亮红眼突变型果蝇,为探究亮红眼基因突变体的形成机制,设计了以下实验。请回答下列问题:

(1)用亮红眼突变型果蝇与野生型果蝇进行正反交实验,F1均为野生型,F1交得F2,F2中野生型与亮红眼表现型之比为3:1,且亮红眼果蝇雌雄个体数相当,该实验可得出的结论是________________。

(2)除了亮红眼突变型果蝇外,红眼突变型果蝇还有朱红眼(a)、朱砂眼(b)和猩红眼(d)等类型,三个基因分别位于2号、X和3号染色体上,为探究亮红眼突变基因(用字母E或e表示)与上述三种基因的关系,以四种突变型果蝇纯合子为亲本进行杂交实验,结果如下表所示。

杂交后代

杂交1:亮红眼♂×朱红眼♀

杂交2:亮红眼♂×朱砂眼♀

野生型

突变型

野生型

突变型

F1

57♂:66♀

0

77♀

63♂

F2

116♂:118♀

90♂:92♀

75♂:79♀

120♂:119♀

分析表中杂交1亮红眼与朱红眼果蝇杂交实验数据,研究人员认为亮红眼突变基因肯定不在2号染色体上的理由是______________。对于杂交2,亮红眼与朱砂眼果蝇杂交,F2野生型雄果蝇的基因型为________。

(3)有资料表明亮红眼基因在常染色体上,请设计一个方案来探究亮红眼与猩红眼两种突变是由一个眼色基因突变而来的等位基因,还是由两个不同基因的突变造成的。

实验方案:___________________________________。

结果讨论:___________________________________。

【答案】

亮红眼突变是常染色体上的隐性突变杂交组合1中,F2性状分离比接近9:7,因此亮红眼与朱红眼基因的遗传符合自由组合定律,位于两对同源染色体上,而已知朱红眼(a)位于2号染色体上,故亮红眼突变基因肯定不在2号染色体上。 EEXBY和EeXBY选择亮红眼果蝇与猩红眼果蝇进行杂交,观察子代是否出现野生型眼若子代不出现野生型眼,则说明两种突变是由一个眼色基因突变而来的不同等位基因若子代出现野生型眼,则说明两种突变是由两个不同基因的突变造成的

【解析】

根据题干信息分析,用亮红眼突变型果蝇与野生型果蝇进行正反交实验,F1均为野生型,说明野生型为显性性状;野生型与亮红眼表现型之比为3:1,且亮红眼果蝇雌雄个体数相当,说明该性状受常染色体上的一对等位基因控制。根据表格分析,杂交1中,F2的野生型与突变型的比例在雌雄性中都接近于9:7,是9:3:3:1的变形,说明控制亮红眼和朱红眼的两对等位基因位于两对常染色体上,遵循基因的自由组合定律,且双显性个A_E_表现为野生型,其他基因型都表现为突变型;杂交2中,亮红眼果蝇与朱砂眼果蝇杂交,F1雌雄性表现型完全不同,说明朱砂眼基因(b)在X染色体上,则亲本亮红眼♂的基因型为eeXBY,朱砂眼♀的基因型为EEXbXb,F1野生型为EeXBXb,突变型为EeXbY。

(1)根据以上分析已知,果蝇的野生型为显性性状,且控制相关性状的等位基因位于常染色体上,说明亮红眼突变是常染色体上的隐性突变。

(2)根据以上分析已知,控制亮红眼和朱红眼的两对等位基因位于两对常染色体上,遵循基因的自由组合定律,而已知朱红眼(a)位于2号染色体上,所以亮红眼突变基因肯定不在2号染色体上。根据以上分析已知,杂交2中的F1野生型为EeXBXb,突变型为EeXbY,则F2野生型雄果蝇的基因型为EEXBY和EeXBY。

(3)根据题意分析,已知亮红眼基因在常染色体上,而猩红眼基因可能和亮红眼基因是由一个眼色基因突变而来的等位基因,有可能是由不同的基因突变而来的,可以选择亮红眼果蝇(ee)与猩红眼果蝇(dd)进行杂交,观察子代是否出现野生型眼进行判断。若子代不出现野生型眼,则没有出现相应的显性基因,说明两种突变是由一个眼色基因突变而来的不同等位基因;若子代出现野生型眼,则说明两种突变是由两个不同基因的突变造成的。

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