《2025年资源库高中生物人教版》

例173 [山东新高考]果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状，受1对等位基因控制，要确定该性状的遗传方式，需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，如图2-2-83所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
（1）据图分析，关于果蝇无眼性状的遗传方式，可以排除该性状是______。若控制该性状的基因位于X染色体上，Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是______。
（2）用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代，根据杂交结果______（填“能”或“不能”）确定果蝇正常眼性状的显隐性，理由是______。
（3）以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验，确定无眼性状的遗传方式。（要求：①只杂交一次；②仅根据子代表型预期结果；③不根据子代性状的比例预期结果）实验思路：______；预期结果并得出结论：______。
（4）若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时，只以Ⅱ-3为材料，用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列，电泳检测PCR产物，通过电泳结果______（填“能”或“不能”）确定无眼性状的遗传方式，理由是______。

答案： （1）伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传；$\frac {3}{8}$
（2）不能；无论正常眼是显性还是隐性，子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1:1
（3）实验思路：让Ⅱ-2与Ⅱ-3杂交
预期结果并得出结论：若子代雌果蝇均为正常眼，雄果蝇有正常眼和无眼，则无眼性状为伴X染色体隐性遗传；若子代雌、雄果蝇既有正常眼也有无眼，则无眼性状为常染色体隐性遗传；若子代雌、雄果蝇都只有正常眼，则无眼性状为常染色体显性遗传
（4）不能；无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传，Ⅱ-3的PCR产物电泳后都只出现一个条带，且对应的均为正常眼基因的长度
解析：（1）分析系谱图，Ⅰ-1（正常眼雌果蝇）与Ⅰ-2（无眼雄果蝇）杂交，子代Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-4均为正常眼，Ⅱ-3为无眼。若无眼性状为伴X染色体显性遗传，则Ⅰ-2（无眼雄果蝇）的女儿应全为无眼，与系谱图不符；若为伴Y染色体遗传，则Ⅱ-3（无眼雄果蝇）的父亲Ⅰ-2也应为无眼，且儿子Ⅲ-1也应为无眼，与系谱图不符，故可排除伴X染色体显性遗传和伴Y染色体遗传。若控制该性状的基因位于X染色体上，设相关基因为A、a，则无眼为隐性性状，Ⅰ-1的基因型为XᴬXᵃ，Ⅰ-2的基因型为XᵃY，Ⅱ-3的基因型为XᵃY，Ⅱ-2的基因型为$\frac {1}{2}XᴬXᴬ、$$\frac {1}{2}XᴬXᵃ。$Ⅲ-1的基因型为XᴬY，Ⅲ-2的基因型为$\frac {3}{4}XᴬXᵃ、$$\frac {1}{4}XᴬXᴬ。$Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交，子代中正常眼雄果蝇的概率为$\frac {3}{4}×\frac {1}{2}+\frac {1}{4}×1=\frac {3}{8}。$
（2）Ⅱ-1的基因型可能为Aa（若正常眼为显性，常染色体遗传）或XᴬXᵃ（若正常眼为显性，伴X染色体遗传）或aa（若正常眼为隐性，常染色体遗传）或XᵃXᵃ（若正常眼为隐性，伴X染色体遗传）。其亲本雄果蝇的基因型为aa（若正常眼为显性，常染色体遗传）或XᵃY（若正常眼为显性，伴X染色体遗传）或Aa（若正常眼为隐性，常染色体遗传）或XᴬY（若正常眼为隐性，伴X染色体遗传）。杂交后代的表型比例均为正常眼:无眼=1:1，无法判断显隐性。
（3）Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型组合可用于判断无眼性状的遗传方式。若为伴X染色体隐性遗传，Ⅱ-2的基因型为XᴬXᵃ，Ⅱ-3的基因型为XᵃY，子代雌果蝇均为正常眼（XᴬXᵃ），雄果蝇有正常眼（XᴬY）和无眼（XᵃY）；若为常染色体隐性遗传，Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型均为Aa，子代雌、雄果蝇既有正常眼（A_）也有无眼（aa）；若为常染色体显性遗传，Ⅱ-2的基因型为aa，Ⅱ-3的基因型为Aa，子代雌、雄果蝇都只有正常眼（aa）。
（4）无眼性状是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，正常眼基因的长度已知。若为常染色体显性遗传，Ⅱ-3的基因型为aa（正常眼），PCR产物为正常眼基因；若为伴X染色体隐性遗传，Ⅱ-3的基因型为XᵃY（无眼），但Xᵃ基因是正常眼基因缺失片段所致，其长度与正常眼基因不同，但题目中仅扩增控制该对性状的完整基因序列，Ⅱ-3无法扩增出无眼基因（因缺失片段较大），故PCR产物只有正常眼基因的条带，无法确定遗传方式。