果蝇的正常眼与无眼是 1 对相对性状，受 1 对等位基因控制，要确定该性状的遗传方式，需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，如图所示。不考虑致死、突变和 X 、 Y 染色体同源区段的情况。

(1) 据图分析，关于果蝇无眼性状的遗传方式，可以排除的是 ______ 。若控制该性状的基因位于 X 染色体上， Ⅲ-1 与 Ⅲ-2 杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是 ______ 。

(2) 用 Ⅱ-1 与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代，根据杂交结果 ______ （填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ）确定果蝇正常眼性状的显隐性，理由是 ______ 。

(3) 以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验，确定无眼性状的遗传方式。（要求： ① 只杂交一次； ② 仅根据子代表型预期结果； ③ 不根据子代性状的比例预期结果）实验思路： _______ ；预期结果并得出结论： ______ 。

(4) 若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的 DNA 片段所致，且该对等位基因的长度已知。利用 PCR 及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时，只以 Ⅱ-3 为材料，用 1 对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列，电泳检测 PCR 产物，通过电泳结果 ______ （填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ）确定无眼性状的遗传方式，理由是 ______ 。

答案

(1) 伴 X 染色体显性遗传、伴 Y 染色体遗传 3/8

(2) 不能     无论正常眼是显性还是隐性，子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为 1:1

(3)     Ⅱ-2 （或： Ⅱ-1 ；或： Ⅱ-4 ）与 Ⅱ-3 果蝇杂交，观察子代表型     若子代全为正常眼果蝇，则为常染色体显性遗传；若子代出现无眼雌果蝇，则为常染色体隐性遗传；若子代无眼果蝇全为雄性，则为伴 X 染色体隐性遗传

(4) 不能     无论是常染色体显性遗传还是伴 X 染色体隐性遗传，其 PCR 产物电泳后都仅出现一个条带，且对应的均为正常眼基因的长度

【分析】不考虑致死、突变和 X 、 Y 同源区段遗传，果蝇的有眼与无眼可能是常染色体显性或常染色体隐性或伴 X 染色体显性、伴 X 染色体隐性遗传。假设控制正常眼和无眼性状的基因由 A/a 控制。

【详解】（ 1 ）题干中已经排除了致死、突变和 X 、 Y 同源区段遗传， Ⅰ-1 正常眼雌果蝇与 Ⅰ-2 无眼雄果蝇杂交， Ⅱ 雌果蝇出现正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴 X 显性遗传，如果是伴 X 显性遗传，雌果蝇均为无眼 ;Ⅰ-4 正常眼雌果蝇与 Ⅰ-3 无眼雄果蝇杂交， Ⅱ-3 雄果蝇出现正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴 Y 遗传，如果是伴 Y 遗传， Ⅱ-3 雄果蝇应为无眼。若控制该性状的基因位于 X 染色体上，则无眼为隐性性状， Ⅰ-2 的基因型为 X ^a Y ， Ⅱ-2 的基因型为 X ^A X ^a ， Ⅱ-3 基因型为 X ^A Y ，则 Ⅲ-2 的基因型为 1/2X ^A X ^A 、 1/2X ^A X ^a ， Ⅲ-1 基因型为 X ^A Y ，两者杂交，卵细胞的基因型及比例为 X ^A ∶X ^a =3∶1 ，精子的基因型及比例为 X ^A ∶Y=1∶1 ，后代正常眼雄果蝇的概率为 3/4×1/2=3/8 。

（ 2 ）图示无眼性状的遗传方式可能是伴 X 隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状，基因位于 X 染色体上， Ⅰ-2 的基因型为 X ^a Y ， Ⅱ-1 的基因型为 X ^A X ^a ，两者杂交，后代数量足够多，后代基因型及比例为 X ^A X ^a ： X ^a X ^a ： X ^A Y ： X ^a Y=1 ： 1 ： 1 ： 1 ，表型为正常眼雌性：无眼雌性：正常眼雄性：无眼雄性 =1 ： 1 ： 1 ： 1 ；如果位于常染色体上， Ⅰ-2 的基因型为 aa ， Ⅱ-1 的基因型为 Aa ，两者杂交，后代数量足够多，后代基因型及比例为 Aa ： aa =1 ： 1 ，表型为正常眼：无眼 =1 ： 1 ，雌雄比例为 1:1 ，正常眼雌性：无眼雌性：正常眼雄性：无眼雄性 =1 ： 1 ： 1 ： 1 ；如果无眼性状为显性性状，基因只能位于常染色体上， Ⅰ-2 的基因型为 Aa ， Ⅱ-1 的基因型为 aa ，两者杂交，后代数量足够多，后代基因型及比例也为 Aa ： aa =1 ： 1 ，表型为正常眼：无眼 =1 ： 1 ，雌雄比例为 1:1 ，正常眼雌性：无眼雌性：正常眼雄性：无眼雄性 =1 ： 1 ： 1 ： 1 ，故不能判断无眼性状的显隐性关系。

（ 3 ）若要确定无眼性状的遗传方式，可通过测交或者杂交的方式判断，根据题干信息只杂交一次杂交、仅根据子代表型预期结果，不涉及子代性状分离比的条件，测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的，不适用于本题。故选择 Ⅱ-2 和 Ⅱ-3 杂交的方式来判断。如无眼性状的遗传为伴 X 隐性遗传， Ⅱ-2 和 Ⅱ-3 的基因型为 X ^A X ^a ×X ^A Y ，后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼，只有雄果蝇有无眼性状；如无眼性状为常染色体隐性遗传， Ⅱ-2 和 Ⅱ-3 的基因型为 Aa×Aa ，后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼；如无眼性状为常染色体显性遗传， Ⅱ-2 和 Ⅱ-3 的基因型为 aa×aa ，后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼。

（ 4 ）若无眼性状产生的分子机制是由正常眼基因缺失一段较大的 DNA 片段所致，则无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传为伴 X 隐性遗传， Ⅱ-3 的基因型为 X ^A Y ， PCR 扩增后，产物只有一条显示带（ A 为正常基因）；若无眼性状的遗传常染色体显性遗传， Ⅱ-3 的基因型为 aa ， PCR 扩增后电泳的产物也有一条显示带（ a 为正常基因），两者位置相同；若无眼性状的遗传常染色体隐性遗传， Ⅱ-3 的基因型为 Aa ， PCR 扩增后电泳的产物有两条显示带，故根据电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。