Question

3．幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示．

（1）正常果蠅在減數第一次分裂中期的細胞內染色體組數為2．
（2）白眼雌果蠅（X^rX^rY）最多能產生X^r、X^rX^r、X^rY、Y四種類型的配子．
（3）用黑身白眼雌果蠅（aaX^rX^r）與灰身紅眼雄果蠅（AAX^RY）雜交，F₁雌果蠅表現為灰身紅眼，雄果蠅表現為灰身白眼．F₂中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為3：1．
（4）用紅眼雌果蠅（X^RX^R）與白眼雄果蠅（X^rY）為親本雜交，在F₁群體中發現一只白眼雄果蠅（記作“M”）．M果蠅出現的原因有三種可能：第一種是環境改變引起表現型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數分裂時X染色體不分離．請設計簡便的雜交實驗，確定M果蠅的出現是由哪一種原因引起的．
實驗步驟：M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現型．
結果預測：
Ⅰ．若子代出現紅眼（雌）果蠅，則是環境改變；
Ⅱ．若子代表現型全部為白眼，則是基因突變；
Ⅲ．若無子代產生，則是減數分裂時X染色體不分離．

Answer 1

分析 （1）染色體組數的判斷方法有：
①看N前面的系數，系數是幾就是幾個染色體組．
②看同種形態的染色體的條數，如果每種形態均為3條，即為3個染色體組，如果幾乎每種形態都是兩條，只有其中一條是三條（單條）的，則是三體（單體），屬于染色體數目變異的個別增添（缺失），仍為2個染色體組．
（2）三體在減數分裂過程中，三條的染色體不能正常聯會，產生的配子種類及比例也會發生相應變化．

解答 解：（1）正常果蠅是二倍體生物，體細胞中染色體數是8條，每個染色體組含有4條染色體．
（2）基因型為X^rX^rY的雌性個體，減數分裂過程中其中兩條性染色體會聯會配對形成四分體，這兩條染色體會分開，與另一條性染色體隨機分入一個細胞，這種情況共形成4種配子，X^r、X^rY、X^rX^r、Y．
（3）黑身白眼雌果蠅（aaX^rX^r）與灰身紅眼雄果蠅（AAX^RY）雜交，F₁果蠅的基因型為AaX^rY和AaX^RX^r，F₂代的表現型及其概率為$\frac{3}{8}$灰身紅眼[$\frac{3}{4}$（A_）×$\frac{1}{2}$（X^rX^r、X^rY）=$\frac{3}{8}$]、$\frac{1}{8}$黑身紅眼[$\frac{1}{4}$（aa）×$\frac{1}{2}$（XRX^r、XRY）=$\frac{1}{8}$]、$\frac{3}{8}$灰身白眼[$\frac{3}{4}$（A_）×$\frac{1}{2}$（X^RX^r、X^RY）=$\frac{3}{8}$]、$\frac{1}{8}$黑身白眼[$\frac{1}{4}$（aa）×$\frac{1}{2}$（X^rX^r、X^rY）=$\frac{1}{8}$]，故F₂中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為3：1．
（4）本題應從分析M果蠅出現的三種可能原因入手，推出每種可能下M果蠅的基因型，從而設計實驗步驟和預測實驗結果．三種情況下白眼雄果蠅的基因型不同，第一種情況下基因型為X^RY，第二種情況下基因型為X^rY，第三種情況下，母本產生的卵細胞有O和X^RX^R兩種，O型卵細胞與含X^r的精子受精得到的個體為雄性不育（根據題干中圖可知），基因型為X^rO．所以，要判定M果蠅的基因型可讓該個體與正常的多只白眼雌果蠅（X^rX^r）交配，統計子代的眼色可判定其基因型，進而可以判定屬于哪種情況．第一種情況X^RY與X^rX^r雜交，若子代雌果蠅全為紅眼，雄果蠅全為白眼，則為環境引起的表型改變；第二種情況X^rY與X^rX^r雜交，若子代全為白眼，則為基因突變引起的表型改變；第三種情況X^rO與X^rX^r雜交，若沒有子代產生（X^rO不育），則為減數分裂時X染色體沒有分離．
故答案為：（1）2
（2）X^rY    Y（注：兩空順序可顛倒）
（3）3：1
（4）M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現型
I子代出現紅眼（雌）果蠅
II子代表現型全部為白眼
III無子代產生

點評 本題主要考查遺傳的細胞學基礎、伴性遺傳、概率計算等知識，同時考查實驗結果預測、分析的能力．