Question

果蠅是遺傳學研究的經典材料，體細胞中有 4 對染色體。在一個自然果蠅種群中，灰身與黑身為一對相對性狀(由 A、a 控制)；棒眼與正常眼為一對相對性狀(由 B、b 控制)。現有兩果蠅雜交，得到 F1表現型和數目(只)如下表。請回答：

（1）若將果蠅的一個卵原細胞的核中的DNA分子全部用15N進行標記，在14N的環境中進行減數分裂，產生四個子細胞中帶15N標記的細胞占_________％，作出這一推論的理論依據是______________________。

（2）該種群中控制灰身與黑身、棒眼與正常眼的基因分別位于___________，在果蠅的正常細胞中，可能不含控制棒眼與正常眼基因的是__________________。

（3）親代雌果蠅的基因型為_______________，F1中黑身棒眼雌雄果蠅隨機交配，F2的表現型及比例為______________。

（4）有個棒狀眼雌果蠅CIB品系XBXb，其細胞中的一條X染色體上攜帶隱性致死基因e，且該基因與棒狀眼基因B始終連鎖在一起，如圖所示。

e在純合（XBXB、XBY）時能使胚胎致死，無其他性狀效應。為檢測經X射線輻射后的正常眼雄果蠅A的精子中X染色體上是否發生了其他隱性致死突變，實驗步驟如下：

①將雄果蠅A與CIB系果蠅交配，得F1，F1的性別及眼型的表現型及其比例是____________

②在F1中選取大量棒狀眼雌果蠅，與多個正常眼且細胞未發生致死突變的雄果蠅進行雜交，統計得到的F2的雌雄數量比。預期結果和結論：如果F2中雌雄比例為__________，則誘變雄果蠅A的精子中X染色體上未發生其他隱性致死突變；如果F2中雌雄比例不為上述比例，則誘變雄果蠅A的精子中X染色體上發生了其他隱性致死突變。

Answer 1

（1）100 DNA分子的復制方式為半保留復制

（2）常染色體 X染色體 次級精母細胞、精細胞

（3）AaXBXb 黑身棒眼雌蠅︰黑身棒眼雄蠅︰黑身正常眼雄蠅＝4︰3︰1

（4）①棒眼雌蠅︰正常眼雌蠅︰正常眼雄蠅＝1︰1︰1

②雌蠅︰雄蠅＝2︰1

【解析】

試題分析：（1）DNA的復制方式是半保留復制，在減數分裂過程中，DNA復制一次，親代DNA分子兩條鏈用15N標記，放在14N的環境里培養，則產生的子代DNA分子的2條鏈中，一條含有15N，另外一條含有14N，所以減數分裂產生的4個子細胞中全部都帶15N標記。

（2）根據表格可知，子代F1雌果蠅中灰身︰黑身＝156︰50＝3︰1，雄果蠅中灰身︰黑身＝(70＋82)︰(26＋23)＝3︰1，雌雄比例相等，故控制灰身與黑身的基因位于常染色體；子代F1雌果蠅全是棒眼，雄果蠅中棒眼︰正常眼＝(70＋26)︰(82＋23)＝1︰1，雌雄比例不等，故控制棒眼與紅眼的基因位于X染色體。根據前面分析可知，在細胞中的Y染色體上沒有控制棒眼與正常眼的基因，所以在果蠅的正常細胞中，可能不含控制棒眼與正常眼基因的是次級精母細胞、精細胞。

（3）根據（2）題分析可知，親代雌果蠅的基因型為AaXBXb，雄果蠅的基因型為AaXBY，F1中黑身棒眼雌果蠅有1/2aaXBXB和1/2aaXBXb，F1中黑身棒眼雄果蠅基因型是aaXBY，所以F1中黑身棒眼雌雄果蠅隨機交配可以有2種雜交組合：①1/2aa XBXB×aa XBY，子代表現型有1/4黑身棒眼雌蠅(aaXBXB)︰1/4黑身棒眼雄蠅(aaXBY)，②1/2 aa XBXb×aa XBY，子代表現型有1/4黑身棒眼雌蠅(aaXBXB和aa XBXb)︰1/8黑身棒眼雄蠅(aa XBY)︰1/8黑身正常眼雄蠅(aa XbY)，因此F2的表現型及比例為黑身棒眼雌蠅︰黑身棒眼雄蠅︰黑身正常眼雄蠅＝(1/4＋1/4)︰(1/4＋1/8)︰1/8＝4︰3︰1。

（4）①本實驗目的是檢測經 X 射線輻射后的正常眼雄果蠅 A 的精子中 X 染色體上是否發生了其他隱性致死突變，可以采用假設的方法，分為兩種情況：第一種情況，假設沒有發生其他隱性致死突變，將雄果蠅 A (XbY)與 CIB 系果蠅(XBeXb)交配，F1的基因型及比例為1XBeXb︰1XbXb︰1XBeY(致死)︰1 XbY，所以F1的性別及眼型的表現型及其比例是棒眼雌蠅︰正常眼雌蠅︰正常眼雄蠅＝1︰1︰1；第二種情況，假設經X 射線輻射后的正常眼雄果蠅 A的精子中 X 染色體上發生了其他隱性致死突變（設致死基因為d），正常眼雄果蠅 A 產生的精子基因型是Xbd和Y，與CIB 系果蠅(XBeXb)交配，F1的基因型及比例為1XBeXbd︰1XbXbd︰1XBeY(致死)︰1XbY，所以F1的性別及眼型的表現型及其比例是棒眼雌蠅︰正常眼雌蠅︰正常眼雄蠅＝1︰1︰1，即無論正常眼雄果蠅 A 的精子中 X 染色體上是否發生了其他隱性致死突變，F1的性別及眼型的表現型及其比例都是棒眼雌蠅︰正常眼雌蠅︰正常眼雄蠅＝1︰1︰1。

②假設第一種情況，沒有發生其他隱性致死突變，在 F1中選取大量棒狀眼雌果蠅(XBeXb)，與多個正常眼且細胞未發生致死突變的雄果蠅(XbY)進行雜交，F2的基因型及比例為1XBeXb︰1XbXb︰1XBeY(致死)︰1XbY，所以F2中雌雄比例為雌蠅︰雄蠅＝2︰1；假設第二種情況，正常眼雄果蠅 A的精子中 X 染色體上發生了其他隱性致死突變（設致死基因為d），在 F1中選取大量棒狀眼雌果蠅(XBeXbd)，與多個正常眼且細胞未發生致死突變的雄果蠅(XbY)進行雜交，F2的基因型及比例為1XBeXb︰1XbdXb︰1XBeY(致死)︰1XbdY(致死)，所以F2中只有雌蠅，即雌雄比例不為2︰1。

考點：本題考查DNA復制、遺傳定律、伴性遺傳和基因突變等相關知識，意在考查考生運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力。