果蝇的眼色受A、a和D、d两对等位基因控制，当同时含有显性基因A和D时，表现为紫眼；当不含A基因时，均表现为白眼；其他类型表现为红眼。紫眼亲代雌果蝇与雄果蝇杂交，F₁的表现型及比例如下表所示。请回答下列问题：

（1）A、a和D、d两对等位基因的遗传符合__________定律，A、a基因位于__________染色体上。

（2）紫眼亲代雌果蝇的基因型可表示为__________________________。正常白眼雄果蝇的细胞中最多可出现__________条X染色体。

（3）F₁中红眼雌雄果蝇随机交配产生F₂，F₂的表现型及其比例为__________。

（4）若一紫眼雄果蝇与一纯合白眼雌果蝇杂交，后代表现型及其比例为紫眼雌果蝇：红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1：1：2，请用遗传图解表示该杂交过程。__________________。

答案

自由组合    X    DdX^AX^a    2    红眼果蝇：白眼果蝇=7:1（或红眼雌果蝇：红眼雄果蝇：白眼雄果蝇=4：3：1）        

【解析】

本题考查伴性遗传、基因的自由组合定律及其应用的相关知识，意在考查学生能理解所学知识要点，把握知识间的内在联系，并运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对对各小题做出合理的判断或得出正确的结论的能力。要解答此题，首先要从题干和表格中获取有效信息，例如根据题干信息“当同时含有显性基因A和D时，表现为紫眼；当不含A基因时，均表现为白眼；其他类型表现为红眼”可确定各种眼色果蝇大致的基因型；根据表格中果蝇的性状比例是9∶3∶3∶1的变式，可判断两对等位基因遵循基因的自由组合定律；根据雌雄果蝇的眼色表现不完全相同可确定有一对基因位于X染色体上。

（1）紫眼亲代雌果蝇与雄果蝇杂交，F₁的表现型及比例为紫眼∶红眼∶白眼＝(3/4＋3/8)∶(1/4＋1/8)∶1/2＝9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变式，由此可推知A、a和D、d两对等位基因的遗传符合自由组合定律；由于F₁中雌雄果蝇的眼色表现不完全相同，可推知A、a和D、d两对等位基因有一对位于X染色体上，一对位于常染色体上（因为两对基因遵循自由组合定律）。假设D、d基因位于X染色体上，则A、a基因位于常染色体上，根据题意可知，亲代雌雄果蝇的基因型是AaX^DX^d和AaX^DY，则F₁中会出现基因型为aaX^DX^_的雌果蝇，表现为白眼雌果蝇，与题意不符。假设A、a基因位于X染色体上，则D、d基因位于常染色体上，根据题意可知，亲代雌雄果蝇的基因型是DdX^AX^a和DdX^AY，则F₁中雌果蝇的基因型为3/4D_X^AX^_、1/4dd X^AX^_，表现型及比例为3/4紫眼和1/4红眼；雄果蝇的基因型为(3/4×1/2) D_X^AY、(1/4×1/2)dd X^AY、1/2_ _X^aY，表现型及比例为3/8紫眼、1/8红眼和1/2白眼，符合题意，因此，可确定A、a基因位于X染色体上。

（2）根据第（1）小题的分析可知， A、a基因位于X染色体上，D、d基因位于常染色体上，已知同时含有显性基因A和D时，表现为紫眼，所以紫眼亲代雌果蝇的基因型可表示为DdX^AX^a ；雄果蝇的体细胞中含有1条X染色体，在有丝分裂后期，染色体数目是体细胞的2倍，含有2条X染色体。因此，正常白眼雄果蝇的细胞中最多可出现2条X染色体。

（3）F₁中红眼雌果蝇的基因型是1/2dd X^AX^A和1/2dd X^AX^a，红眼雄果蝇的基因型是ddX^AY，F₁中红眼雌雄果蝇随机交配产生F₂，F₂的基因型有ddX^AX^_、ddX^AY、ddX^aY，其中只有基因型为ddX^aY的果蝇表现为白眼（所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8），其余均为红眼，因此，F₂的表现型及其比例为红眼果蝇∶白眼果蝇＝7∶1。

（4）根据题干信息可知，紫眼雄果蝇的大致基因型是D_X^AY，纯合白眼雌果蝇的大致基因型是_ _X^aX^a，若一紫眼雄果蝇与一纯合白眼雌果蝇杂交，后代中有红眼雌果蝇（ddX^AX^_）出现，可推知两亲本果蝇大致的基因型为DdX^AY×_dX^aX^a。又因为已知亲代白眼雌果蝇为纯合子，所以可确定量亲本的基因型是DdX^AY和ddX^aX^a。因此，亲本雌果蝇ddX^aX^a只能产生一种dX^a雌配子，亲本雄果蝇DdX^AY能产生DX^A、dX^A、DY和dY四种数目相等的配子，后代的基因型及比例为DdX^AX^a∶ddX^AX^a∶DdX^aY∶ddX^aY＝1∶1∶1∶1，则后代的表现型及比例为紫眼雌果蝇∶红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1∶2，可据此写出遗传图解。