Question

3．圖甲表示某果蠅染色體及部分基因組成（等位基因D、d位于性染色體上），觀察該果蠅某器官切片，發現如圖乙、丙所示細胞．請分析回答問題：

（1）丙產生的卵細胞基因型可能為ABX^D或ABX^d或AbX^D或AbX^d．
（2）正常情況下，乙細胞“？”處的基因應為d，丙細胞中出現基因A的原因可能是基因突變．
（3）研究人員分析了果蠅不同類型的細胞，檢測其基因表達，結果如丁圖所示，在基因1～8中，有一個是控制呼吸酶合成的基因，則該基因最可能是2．丁圖中功能最為相似的細胞類型是1與6．
（4）果蠅的眼色由兩對獨立遺傳的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b僅位于X染色體上．A和B同時存在時果蠅表現為紅眼，B存在而A不存在時為粉紅眼，其余情況為白眼．
①一只純合粉紅眼雌果蠅與一只白眼雄果蠅雜交，F₁代全為紅眼．親代雄果蠅的基因型為AAX^bY，將F₁代雌雄果蠅隨機交配，所得F₂代紅眼雌果蠅中雜合子的比例為$\frac{5}{6}$．
②果蠅體內另有一對基因T、t與A、a不在同一對同源染色體上，也不在性染色體上．當t基因純合時對雄果蠅無影響，但會使雌果蠅性反轉成不育的雄果蠅．讓一只純合紅眼雌果蠅與一只t基因純合的白眼雄果蠅雜交，所得F₁代的雌雄果蠅隨機交配，F₂代無粉紅眼出現．親代雄果蠅的基因型為ttAAX^bY．F₂代中雌雄個體數比例為3：5．
③用帶熒光標記的B、b基因共有的特異序列作探針，與②中F₂代雄果蠅的細胞裝片中各細胞內染色體上B、b基因雜交，通過觀察熒光點的個數可確定細胞中X染色體的數目，從而判斷該果蠅是否可育．在一個處于有絲分裂后期的細胞中，若觀察到2個熒光點，則該雄果蠅可育；若觀察到4個熒光點，則該雄果蠅不育．

Answer 1

分析 分析題圖：甲細胞的基因組成為aaBbX^DX^d；乙細胞含有同源染色體，且著絲點分裂，處于有絲分裂后期，因此①表示有絲分裂；丙細胞不含同源染色體，其著絲點分裂，處于減數第二次分裂后期，因此②表示減數分裂；丁圖中，基因2在1-7號細胞中均表達．

解答 解：（1）從圖中可以看出，該果蠅的基因型為aaBbX^DX^d，已知丙細胞為次級卵母細胞，其產生的卵細胞中一定含有A（最可能是基因突變而來），不可能含有a，其余基因不一定，則可能的基因型有：ABX^D或ABX^d或AbX^D或AbX^d．
（2）從甲→乙過程為有絲分裂，從圖中可以看出，乙圖中“？”基因所在的同源染色體上為D基因，則根據體細胞基因型aaBbX^DX^d 可以判定“？”一定是d，丙細胞出現A基因的原因可能是基因突變．
（3）由于所有的活細胞中都有呼吸酶，故呼吸酶基因在每個細胞中都表達，根據丁圖可知，該基因最可能是圖中的2，丁圖中最為相似的細胞應該是表達情況最相似的細胞，觀察圖丁可知，1與6最相似．
（4）①親代雌果蠅的基因型為aaX^BX-，雄果蠅的基因型為 _-- X^bY，因為F₁代全為紅眼，則親代雌果蠅為aaX^BX^B，親代雄果蠅為AA X^bY，子代雄果蠅為AaX^BY，子代雌果蠅為AaX^BX^b，F₁代隨機交配，得到的F₂代紅眼雌果蠅中的基因型為A_-X^BX-，所占比例為$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$，其中純合子的基因型為AAX^BX^B，所占比例為$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，那么純合子占紅眼雌果蠅的比例為$\frac{1}{16}$÷$\frac{3}{8}$=$\frac{1}{6}$，故雜合子所占比例為1-$\frac{1}{6}$=$\frac{5}{6}$．
②由題意推知純合紅眼雌果蠅的基因型為TTAAX^BX^B，根據F₂代無粉紅眼出現，說明白眼雄果蠅的基因型一定是ttAAX^bY，F₁中雌果蠅基因型為TtAAX^BX^b，雄果蠅的基因型為TtAAX^BY，隨機交配后代發生性反轉的果蠅為ttAAX^BX，所占比例為$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{8}$，所以雌雄個體的比例變為3：5．
③正常情況下的雄果蠅體細胞中含有1條X染色體，故有絲分裂后期基因雜交后，應該有2個熒光點，而發生性反轉的雄果蠅的體細胞中含有2條X染色體，故有絲分裂后期基因雜交后會有4個熒光點．
故答案為：
（1）ABX^D或ABX^d或AbX^D或AbX^d
（2）d   基因突變
（3）2   1與6
（4）①AAX^bY   $\frac{5}{6}$ 
②ttAAX^bY  3：5  
③2   該雄果蠅可育  4  該雄果蠅不育

點評 本題考查減數分裂、有絲分裂和遺傳的基本規律的有關知識，意在考查考生識圖能力和理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容的能力；能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題的能力；綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力．