Question

17．家蠶（2N=56）為ZW型性別決定的生物，某正常群體中偶然出現了一種顯性致死基因，該基因位于Z染色體上，可致雌配子致死．
（1）此顯性致死基因出現的原因最可能是基因突變．
（2）利用此顯性致死基因（用B表示），選擇特定的親本雜交，可使后代只有雌性．請寫出相應的遺傳圖解，并加以必要的文字說明．

（3）遺傳學上將染色體上某一片段及其帶有的基因一起丟失的現象叫缺失．若一對同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時缺失叫缺失純合子，常導致個體死亡，此缺失發(fā)生在雌家蠶的Z染色體上，也會致死．若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子，生活力降低但能存活．現有正常體色雄家蠶（顯性純合子）與體色油質透明雌家蠶雜交，子代中出現一只體色油質透明雄家蠶．已知相關基因位于Z染色體上，請設計實驗判斷F₁代雄家蠶體色油質透明的原因是缺失還是基因突變．
方法步驟：將此體色油質透明雄家蠶與體色油質透明雌家蠶雜交．
結果結論：若雌蠶：雄蠶=1：2，則為Z染色體部分缺失；
若雌蠶：雄蠶=1：1，則為基因突變．

Answer 1

分析 1、家蠶的性別決定是ZW型，雌性家蠶的性染色體組成是ZW，雄性家蠶的性染色體組成是ZZ，如果某正常群體中偶然出現了一種顯性基因，那么該顯性基因不是遺傳得來，而是由基因突變產生的，又由題意知，該顯性基因位于Z染色體上，且能使雌配子致死，因此Z^BW產生的雌配子只有W具有活力，含有Z的配子死亡，因此后代的性染色體組型都是ZW，表現為雌性．
2、由（3）題意可知，正常體色由顯性基因控制，假設正常體色由顯性基因D表示，體色油質透明為d，正常體色雄家蠶的基因型為Z^DZ^D，體色油質透明雌家蠶的基因型為Z^dW，雜交后代的基因型是Z^DZ^d（正常體色雄性）、Z^DW（正常體色雌性），子代中出現一只體色油質透明雄家蠶，可能是D基因突變成d基因造成的，基因型為Z^dZ^d，可能是由于D所在的染色體片段的缺失造成的，基因型表示為Z^-Z^d，如果設計實驗證明是F₁代雄家蠶體色油質透明的原因是缺失還是基因突變，可以讓該雄蠶與體色油質透明雌家蠶雜交，觀察雜交后代的性別比例進行判斷．

解答 解：（1）由題意知，某正常群體中偶然出現了一種顯性致死基因，說明該顯性基因是基因突變產生的．
（2）由題意知，Z^BW雌性只產生的一種具有活力的配子，配子的性染色體是W，因此與正常雄性個體交配，后代的性染色體都是ZW，表現為雌性，因此要想利用此顯性致死基因（用B表示），選擇特定的親本雜交，可使后代只有雌性，應選用野生型雄性個體與突變型雌蠶進行雜交，遺傳圖解如下：

（3）假設該變異是由于基因突變引起的，則F₁代雄家蠶體色油質透明的基因型為Z^dZ^d，體色油質透明雌家蠶基因型是Z^dW，雜交后代雌蠶：雄蠶=1：1；如果是由于染色體片段缺失引起的，則F₁代雄家蠶體色油質透明的基因型為Z^dZ^-，體色油質透明雌家蠶基因型是Z^dW，雜交后代中，Z^-W死亡，因此雜交后的雌蠶：雄蠶=1：2．
故答案為：
（1）基因突變
（2）
（3）體色油質透明雌家蠶    雌蠶：雄蠶=1：2   雌蠶：雄蠶=1：1

點評 本題考查基因自由組合定律和連鎖的應用，意在考查考生理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論