已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体:♀黄体:♂灰体:♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。请根据上述结果,回答下列问题:
52.仅根据同学甲的实验,能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性?
53.请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求:每个实验只用一个杂交组合,并指出支持同学乙结论的预期实验结果。)
不能
假设控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性,则同学甲的实验中亲本为(用A、a表示相关基因)XAXa与XaY,子代为XAXa:XaXa:XAY:XaY=1∶1∶1∶1,即♀灰体:♀黄体:♂灰体:♂黄体为1∶1∶1∶1,与实验结果相符;假设控制黄体的基因位于常染色体上,并表现为隐性,则同学甲的实验中亲本为(用A、a表示相关基因)Aa与aa,子代无论雌雄均为Aa:aa =1∶1,即♀灰体:♀黄体:♂灰体:♂黄体为1∶1∶1∶1,也与实验结果相符。所以,仅根据同学甲的实验,不能证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。
用假设法分析同学甲的实验,若两种情况下结果都成立,则不能证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性;若只有控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性时结果才成立,则能证明。
本题学生易在从哪入手进行分析上出现错误,不会运用假设法解决问题,逻辑推理能力较差。
实验1:杂交组合:♀黄体×♂灰体
预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性都表现为黄体
实验2:杂交组合:♀灰体×♂灰体
预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性中一半表现为灰体,另一半表现为黄体
根据同学乙的结论“控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性”,分析同学甲得到的子代果蝇的基因型和表现型分别为XAXa(♀灰体)、XaXa(♀黄体)、XAY(♂灰体)、XaY(♂黄体)。首先选择经典的证明基因位于X染色体上而不是常染色体上的杂交组合:隐性雌性和显性雄性杂交,子代雌性均表现为显性,雄性均表现为隐性,即实验一的杂交组合为♀黄体(XaXa)×♂灰体(XAY);若子一代中所有的雌性(XAXa)都表现为灰体,雄性都表现为黄体(XaY),则证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性,即支持同学乙的结论。
再根据同学甲子代的基因型可以选择雌性灰体(XAXa)和雄性灰体(XAY)作为亲本,即实验二的杂交组合为♀灰体×♂灰体;若实验结果为:子一代中所有的雌性都表现为灰体(XAXA、XAXa),雄性中一半表现为灰体(XAY),另一半表现为黄体(XaY),则也支持同学乙的结论。
根据同学乙的结论,分析同学甲得到的子代果蝇的基因型和表现型,选择能证明同学乙结论的亲本杂交组合,预期支持同学乙结论的实验结果。
本题易在亲本的选择和预期结果的分析上出现错误。