Question

12．家蠶（2n=56）的性別決定方式為ZW型．雄蠶桑葉利用率高、蠶絲質(zhì)量高，為了快速篩選出雄蠶，科研者開展了一系列的實(shí)驗(yàn)研究．請(qǐng)分析回答：

（1）雄蠶和雌蠶的性染色體組成分別是ZZ和ZW．家蠶體色的黑與赤是一對(duì)相對(duì)性狀，根據(jù)實(shí)驗(yàn)一雜交可以判斷黑色是顯性性狀，相關(guān)基因位于Z染色體上．由此可以利用上述雜交方式根據(jù)體色選擇雄蠶進(jìn)行飼養(yǎng)．
（2）根據(jù)體色選擇雄蠶費(fèi)時(shí)費(fèi)力，為此研究者開展了實(shí)驗(yàn)二研究，先用4000R的Co⁶⁰-γ射線處理親本的雌性黑蠶蠶蛹，誘發(fā)突變，再進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)以篩選出Z染色體上的隱性致死突變體．
①如果沒有誘發(fā)隱性致死突變，則F₂代性狀分離比為雌赤蠶：雄赤蠶：雌黑蠶：雄黑蠶=1：1：1：1；如果誘發(fā)相關(guān)致死突變，則F₂代中觀察不到黑色雌性個(gè)體個(gè)體．利用該方法獲得3個(gè)Z染色體上隱性致死突變體：突₁₁₆、突₁₁₇和突₁₁₈（攜帶的致死基因分別用d₁、d₂、d₃表示）．
②在研究過程中人們偶然得到一雌性個(gè)體（T₃₁），其Z染色體正常，但部分正常Z染色體片段易位到W染色體上．讓T₃₁與突變體突₁₁₆、突₁₁₇和突₁₁₈雄蠶進(jìn)行雜交，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示：

雜交組合	子代雌蠶總數(shù)/只	子代雄蠶總數(shù)/只
T31×突116	77	154
T31×突117	202	194
T31×突118	112	251

分析雜交結(jié)果可知，致死基因d₂的等位基因分布于易位片段．
③性致死基因d₁和d₂一定是非等位基因，你的推理依據(jù)是由雜交子代的雌雄比例推知，d₁在易位片段上無(wú)等位基因，而d₂在易位片段上有等位基因，所以兩者一定為非等位基因．有研究者提出利用這兩個(gè)致死基因構(gòu)建“平衡致死系”家蠶．該品系的雄家蠶與與正常的雌家蠶雜交，后代只有雄蠶存活，這樣不用選擇即可實(shí)現(xiàn)專養(yǎng)雄蠶的目的．

Answer 1

分析 蠶的性別決定是ZW型，雄蠶和雌蠶的性染色體組成分別是ZZ和ZW，由圖可知，實(shí)驗(yàn)一中雄性黑蠶與雌性赤蠶雜交，后代全為黑蠶，說(shuō)明黑色為顯性，赤色為隱性，由于正反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，說(shuō)明控制體色的基因型為Z染色體上．假設(shè)控制體色的基因?yàn)锽、b，則實(shí)驗(yàn)一的親本為Z^BW和Z^bZ^b、Z^bW和Z^BZ^B．

解答 解：（1）由分析可知，蠶的性別決定是ZW型，雄蠶和雌蠶的性染色體組成分別是ZZ和ZW，由圖可知，實(shí)驗(yàn)一中雄性黑蠶與雌性赤蠶雜交，后代全為黑蠶，說(shuō)明黑色為顯性，赤色為隱性，由于正反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，說(shuō)明控制體色的基因型為Z染色體上．
（2）①雌性黑蠶蠶蛹的基因型為Z^BW，與赤蠶Z^bZ^b雜交，子一代的基因型為Z^BZ^b、Z^bW，子代再進(jìn)行相互交配，若F₂代性狀分離比為雌赤蠶（Z^bW）：雄赤蠶（Z^bZ^b）：雌黑蠶（Z^BW）：雄黑蠶（Z^BZ^b）=1：1：1：1，說(shuō)明沒有誘發(fā)隱性致死突變，如果誘發(fā)相關(guān)致死突變，則F₂代中觀察不到黑色雌性個(gè)體．
②由于圖示的方法得到的是Z染色體上隱性致死突變體，蠶的性別決定是ZW型，雄蠶和雌蠶的性染色體組成分別是ZZ和ZW，故由于親本雌性個(gè)體T₃₁Z染色體正常，與突變體突₁₁₆、突₁₁₇和突₁₁₈雄蠶雜交，由于Z染色體上隱性致死突變體，若d₁、d₂、d₃位于非同源區(qū)段，則后代雌性個(gè)體應(yīng)有一半的雌性個(gè)體全部死亡，與表格數(shù)據(jù)相比較，說(shuō)明d₁、d₃位于ZW的非同源區(qū)段，且沒有位于易位的片段，T₃₁×突₁₁₇雜交后代雌性：雄性=1：1，且T₃₁個(gè)體Z染色體正常，但部分正常Z染色體片段易位到W染色體上，說(shuō)明該個(gè)體Z染色體和W染色體上都有正常基因，且W染色體上的正�；�因來(lái)自于易位，后代才會(huì)出現(xiàn)雌性：雄性=1：1．
③由②分析可知，致死基因d₁和d₂屬于非等位基因，因?yàn)橛呻s交子代的雌雄比例推知，d₁在易位片段上無(wú)等位基因，而d2在易位片段上有等位基因，所以兩者一定為非等位基因．
故答案為：
（1）ZZ  ZW  黑色  Z
（2）①1：1：1：1  黑色雌性個(gè)體
②d₂
③d₂  由雜交子代的雌雄比例推知，d₁在易位片段上無(wú)等位基因，而d2在易位片段上有等位基因，所以兩者一定為非等位基因

點(diǎn)評(píng) 本題難度極大，特別是根據(jù)表格數(shù)據(jù)判斷致死基因的位置，考生需將同源區(qū)段與非同源區(qū)段聯(lián)系起來(lái)，仔細(xì)根據(jù)后代雌雄個(gè)體的比例，綜合分析才能答題．