Question

9．正常果蠅體細胞內有4對同源染色體，圖1是幾種性染色體異常的果蠅的性別、育性等情況．

（1）對果蠅基因組進行研究，應對5條染色體上的DNA進行測序．
（2）按照遺傳規律，白眼雌果蠅（X^rX^r）和紅眼雄果蠅交配，后代雄果蠅都應該是白眼的，雌果蠅都應該是紅眼的；但是會出現偶爾的例外，即會有白眼雌果蠅或者紅眼雄果蠅的產生．請用以上性染色體異常的原理解釋：白眼雌果蠅或者紅眼雄果蠅是在雄（雌、雄）配子的形成中，產生的異常配子，經過受精后發育而成的．在圖2中繪出其中一種異常配子的染色體組成．
（3）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．現提供染色體正常的紅眼、白眼雌雄果蠅若干，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．
設計思路：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：
①若子代出現紅眼（雄）果蠅，則是環境改變；
②若子代表現型全部為白眼，則是基因突變；
③若無子代產生，則是減數分裂時X染色體不分離．

Answer 1

分析 分析圖解可知，圖示果蠅染色體圖均發生了染色體數目的變異，即性染色體個別的缺失或增添．在果蠅的雄性個體中存在X和Y染色體，兩條染色體上的基因存在差異，因此一般進行基因組研究時應調查3條常染色體和XY兩條染色體．

解答 解：（1）果蠅的性別決定是XY型，X、Y染色體是異型同源染色體，由于體細胞中含有4對同源染色體，因此對果蠅基因組進行研究，應對果蠅的3條常染色體、1條X染色體、1條Y染色體進行測序．
（2）白眼雌果蠅（X^rX^r）和紅眼雄（X^RY）果蠅交配，后代出現白眼雌果蠅，從染色體異常分析該白眼雌果蠅的基因型可能是X^rX^rY，是雌果蠅在減數分裂過程同源染色體不分離，形成了含有2個X^r的卵細胞和不含有X染色體的卵細胞造成的，含有2個X^r的卵細胞與含有Y的正常精子結合形成的受精卵為X^rX^rY，發育成白眼雌果蠅，不含有X染色體的卵細胞與含有X^R的正常精子結合形成的受精卵X^RO，發育成紅眼雄性．
（3）由題意知，M果蠅的變異來源可能是環境改變引起表現型變化，但基因型未變；親本果蠅發生基因突變；
親本雌果蠅在減數分裂時X染色體不分離；實驗的目的是驗證M果蠅的變異類型，可以用M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，通過觀察雜交后代的表型比判斷M果蠅的變異類型．
①如果是環境改變引起表現型變化，基因型未變，M果蠅的基因型為X^RY，則雜交后的雌果蠅是紅眼；
②如親本果蠅發生基因突變引起表現型變化，果蠅的基因型為X^rY，則雜交后的全是白眼；
③親本雌果蠅在減數分裂時X染色體不分離引起表現型變化，該雄果蠅的基因型為X^rO，不育，因此沒有后的產生．
故答案為：
（1）5      
（2）雄如圖

（3）M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交
①子代出現紅眼（雄）果蠅
②子代表現型全部為白眼
③無子代產生

點評 本題考查了染色體變異以及伴性遺傳的有關知識，要求考生能夠掌握伴性遺傳的特點，能夠利用減數分裂過程中的異常分裂解釋染色體數目變異的問題，并能夠利用雜交實驗驗證果蠅表現型異常的原因．