逍遥学能 2014-07-10 14:59
果蝇是一种常见且容易饲养的动物，常用作生物遗传学研究中的实验材料。在高考中常常以果蝇为素材，考查涉及到遗传、变异、进化、生态等有关重要知识点。
典型题例析
例1.下图所示为某果蝇染色体图，该果蝇最多能产生不同基因组成的配子种类数是（ ）
A.3种 B.4种 C.6种 D.8种
解析：由图可知，该果蝇是雄果蝇，其基因型为EeFfXhY。其中Ee和Ff这两对基因位于1对同源染色体上，h基因位于性染色体（X）上。故该果蝇最多产生4种类型的配子。
答案：B
例2.红眼（R）雌果蝇和白眼（r）雄果蝇交配，F1代全是红眼，自交所得的F2代中红眼雌果蝇121头，红眼雄果蝇60头，白眼雌果蝇0头，白眼雄果蝇59头。则F2代卵中具有R和r及精子中具有R和r的比例是（ ）
A.卵细胞：R∶r=1∶1 精子：R∶r=3∶1 B.卵细胞：R∶r=3∶1 精子：R∶r=3∶1
C.卵细胞：R∶r=1∶1 精子：R∶r=1∶1 D.卵细胞：R∶r=3∶1精子：R∶r=1∶1
解析：主要涉及到伴性遗传、减数分裂等知识点。亲代红眼雌果蝇基因型可能为XRXr、XRXR，白眼雄果蝇基因型为XRY,因F1代全为红眼个体，所以亲代红眼雌果蝇的基因型只能为XRXR。F1代中红眼雄果蝇为XRY，红眼雌果蝇为XRXr，两者交配，F2代的基因型及比例为XRXR：XRXr：XRY：XrY=1:1:1:1；其表现型及比例红眼雌果蝇：红眼雄果蝇：白眼雄果蝇=2:1:1。F2代中红眼雌果蝇产生的卵细胞有两种类型：R：r=3:1；F2代中红眼雄果蝇和白眼雄果蝇产生含R、r两种类型的精子，其比例为1:1。
答案：D
例3.果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性。但是，即使是纯合的长翅品系的幼虫在35℃温度条件下培养（正常培养温度为25℃），长成的成体果蝇也是残翅的。这种现象称为“表型模拟”。现有一只残翅果蝇，要判断它是属于纯合残翅（vv），还是“表型模拟”，则应选用的配种方案和温度条件分别是（ ）
A.该残翅果蝇与异性残翅果蝇、35℃ B.该残翅果蝇与异性长翅果蝇、35℃
C.该残翅果蝇与异性残翅果蝇、25℃ D.该残翅果蝇与异性长翅果蝇、25℃
解析：生物的表现型是基因型和环境条件共同作用的结果。该残翅果蝇与异性残翅果蝇配种，在正常培养温度（25 ℃）条件下培养，若后代出现长翅果蝇，则是“表型模拟”；若出现纯合残翅(vv)，则后代应全部是残翅果蝇。
答案：C
例4.果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。若人为地组成一个群体，其中80％为BB的个体，20％为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是（ ）
A.25％ B.32％ C.50％ D.64％
解析：主要考查生物进化中有关基因频率的计算。由题意知，只有BB和bb个体，它们随机交配有3种组合：①BB×BB，②bb×bb，③BB×bb。其中①②交配后代分别是BB、bb，只有③后代中有Bb，其基因型频率是80%×20%×2=32%。
答案：B
例5.已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：
灰身、直毛
灰身、分叉毛
黑身、直毛
黑身、分叉毛
雌蝇
3/4
0
1/4
0
雄蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
请回答：
（1）控制灰身与黑身的基因位于 ；控制直毛与分叉毛的基因位于 。
（2）亲代果蝇的表现型为♀： ；♂： 。
（3）亲代果蝇的基因型为_________、_________。
（4）子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合子与杂合体的比例为_________。
（5）子代雄蝇中，灰身分叉毛的基因型为_______、_______；黑身直毛的基因型为_______。
解析：由题意可知：杂交后代中灰身：黑身=3：1，且雌雄比例相当，故控制这对性状的基因位于常染色体上，灰身是显性性状。杂交后代的雄性个体中直毛：分叉毛=1：1，，而雌性个体全为直毛，故控制这对性状的基因在X染色体上，直毛为显性性状。亲代的基因型为BbXFXf和BbXFY，表现型为♀灰身直毛、♂灰身直毛。子代雌果蝇中灰身直毛的基因型及比例为：1/8BBXFXF、1/4BbXFXF 、1/8BBXFXf、1/4BbXFXf,其中BBXFXF为纯合子，其余为杂合子。子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为BBXfY或BbXfY，黑身直毛的基因型为bbXFY。
答案：⑴常染色体 X染色体⑵灰身直毛 灰身直毛 ⑶ BbXFXf BbXFY ⑷1：5 ⑸BBXfY bbXFY
例6.近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划之前而被测序的一种动物。请回答下列有关问题：
(1)对果蝇基因组进行研究，应测序 条染色体，它们是 。
(2)请说出果蝇作为遗传学研究好材料的理由（至少2条）：
。
(3)下面为果蝇Ⅰ、Ⅱ两个不同的突变品系与野生型正交与反交的结果
组别
正交
反交
甲
♀野生型×♂突变型Ⅰ→野生型
♀突变型Ⅰ×♂野生型→野生型
乙
♀野生型×♂突变型Ⅱ→野生型
♀突变型Ⅱ×野生型♂
→♀野生型、突变型Ⅱ♂
甲组的正交与反交结果相同，则控制果蝇突变型Ⅰ的基因位于 染色体上，为 性遗传；乙组的正交与反交结果不相同，分别写出乙组正交与反交两亲本的基因型(基因用W、w表 示) 。
正交： ；反交： 。
(4)果蝇灰身和黑身分别由常染色体上的基因B、b控制，现将纯种灰身果蝇和黑身果蝇杂交，产生的F1代雌雄果蝇随机交配，产生F2代，将F2 代中所有黑身果蝇除去，让灰身果蝇自由交配，产生F3代，问F3代中灰身和黑身果蝇的比例为 。
(5)果蝇常常生活在腐烂的水果周围。从能量流动的角度看，果蝇中大部分能量流动去向是 。
(6)果蝇的天敌能根据果蝇留下气味去捕食果蝇，同样果蝇也能根据天敌的气味或行为而躲避猎捕，这说明 。
解析：此题主要涉及到遗传、变异和生态学知识点。果蝇含有8条染色体，包括3对常染色体和1对性染色体（XY），所以它是遗传学研究的好材料之一。用正交和反交判断常染色体遗传还是伴X染色体遗传。若是常染色体上基因控制的遗传，正交和反交的结果是一样的（如甲组）；若是伴X染色体遗传，则正交和反交后子代的基因型和表现型是不同的（如乙组）。对于（4），其中的关键词是“让F2 代中灰身果蝇自由交配”,有三种杂交组合：1/3BB×1/3BB、1/3BB×2/3Bb×2 、2/3Bb×2/3Bb，由此可推知F3代中灰身：黑身=8：1。果蝇做为生态系统中一个营养级，能量一般有三条去路：①自身呼吸作用所消耗，②被下一营养级所同化，③被分解者所分解。其中，大部分的能量流向是途径①。果蝇和其天敌之间的关系，说明了生态系统的功能特点之一──信息传递的一个特点，即生态系统中的信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
答案：(1)5 3对常染色体各一条＋XY(2)①细胞内染色体数目少，便于观察；②有很多明显地、容易区分的相对性状；③后代数量多，便于统计分析实验结果；④生长周期短，容易饲养(3)常 隐 XWXW × XY XWXw× XWY (4)8：1 (5)被自身呼吸作用所消耗
(6)生态系统中的信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
二 巩固性练习
1.果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是
A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
2.下图为果蝇体细胞染色体图解，请据图回答：
（1）果蝇的体细胞内有 个染色体组。
（2）若基因型为BbXDXd，则两对等位基因按照 规律遗传，可产生各种基因型的配子数量比例为 。
（3）若基因型为AaBb，则两对等位基因分别符合 规律，可产生 种配子。
（4）若果蝇的一个初级卵母细胞经减数分裂后产生的一个卵细胞的基因组成为ABcXD，则该初级卵母细胞产生的每个第二极体基因组成为 。
3.Ⅰ.雄果蝇的X染色体来自亲本中的 蝇，并将其传给下一代中的 _蝇。雄果蝇的白眼基因位于 染色体上， 染色体上没有该基因的等位基因，所以白眼这个性状表现伴性遗传。
Ⅱ.已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛 基因（b）为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。
⑴根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是 ，雌性的基因型是 ；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是 ，雌性的基因型是 ，最终获得的后代中，截毛雄果蝇的基因型是___ _，刚毛雌果蝇的基因型是___ _。
⑵根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗传图解表示即可）
4.从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。
请回答下列问题：
（1）种群中的个体通过繁殖将各自的___________传递给后代。
（2）确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是______。
（3）如果控制体色的基因位于常染色体上，则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有______种；如果控制体色的基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有______种。
（4）现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）。
5.果蝇野生型和5种突变型的性状表现、控制性状的基因符号和基因所在染色体的编号如下表。
注:1.每种突变型未列出的性状表现与野生型的性状表现相同；
2.6种果蝇均为纯合体并可作为杂交实验的亲本
请回答:
(1)若进行验证基因分离规律的实验,观察和记载后代中运动器官的性状表现,选作杂交亲
本的基因型应是
(2)若进行验证自由组合规律的实验,观察体色和体型的遗传表现,选作杂交亲本的类型及其基因型应是 ；选择上述杂交亲本的理论根据是 表现为自由组合。
(3)若要通过一次杂交实验得到基因型为VvXwy(长翅白眼♂)的果蝇,选作母本的类型及其基因型和表现型应是 ,选作父本的类型及其基因型和表现型应是 。
【参考答案】
1. B 2.（1）2 （2）自由组合1?1?1?1 （3）基因的分离定律 4（4）ABcXD、abCXd、abCXd
3.Ⅰ. 雌 雌 X Y Ⅱ.（1）XbYb XBXB XBYb XbXb XbYb XBXb
（2）
4.（1）基因（2） 正交和反交（3） 3 5（4）如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多余灰色个体,并且体色的遗传与性别无关,则黄色为显性,基因位于常染色体上
如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多余黄色个体,并且体色的遗传与性别无关,则灰色为显性,基因位于常染色体上
如果在杂交组合灰雌和黄雄杂交,子一代中的雄性全部表现为灰色,雌性全部表现为黄色；如果在杂交组合黄雌和灰雄杂交,子一代中的黄色多于灰色个体,则黄色为显性,基因位于X染色体上
如果在杂交组合黄雌和灰雄杂交中, 子一代中的雄性全部表现为黄色,雌性全部表现为灰色；在杂交组合灰雌和黄雄杂交, 子一代中的灰色多于黄色个体,则灰色为显性,基因位于X染色体上
5.(1)VV×vv或DD×dd（2）③bbHH×⑥BBhh 非同源染色体上的非等位基因（3）②VVXWXW（长翅白眼雌） vvXWY（残翅红眼雄）