Question

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

 

，在減數第二次分裂后期的細胞中染色體數是

 

條．
（2）白眼雌果蠅（X^rX^rY）最多能產生X^r、X^rX^r、

 

和

 

四種類型的配子．該果蠅與紅眼雄果蠅（X^RY）雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為

 

．
（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

 

，從F₂灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只雜交，子代中出現黑身白眼果蠅的概率為

 

．
（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：

 

．
結果預測：
Ⅰ．若

 

，則是環境改變；
Ⅱ．若

 

，則是基因突變；
Ⅲ．若

 

，則是減數分裂時X染色體不分離．

Answer 1

考點：伴性遺傳

專題：

分析：我們從染色體組和減數分裂過程染色體的變化解決（1），從減數分裂的過程分析（2），利用基因的自由組合定律解決（3）（4）．

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．減數第一次分裂中期，染色體已復制，每條染色體含有兩條姐妹染色單體，染色體數目仍為8條，故此時染色體組數為2．減數第一次分裂后期，同源染色體分離，隨機移向兩級，染色體數目減半，因此減數第二次分裂前中期的染色體數目為4條，減數第二次分裂后期，著絲點分裂，姐妹染色單體分開，染色體加倍變為8條．
（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；基因型為XRY的雄果蠅產生的精子有X^R、Y兩種，雌雄配子隨機組合，子代中紅眼雌果蠅的基因型為X^RX^r、XRX^rY、X^RX^rX^r，其中X^RX^rX^r死亡． 
（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

3

8

灰身紅眼[

3

4

（A_）×

1

2

（X^rX^r、X^rY）=

3

8

]、1/8黑身紅眼[

1

4

（aa）×

1

2

（XRX^r、XRY）=

1

8

]、

3

8

灰身白眼[

3

4

（A_）×

1

2

（XRX^r、XRY）=

3

8

]、

1

8

黑身白眼[

1

4

（aa）×

1

2

（X^rX^r、X^rY）=

1

8

]，故F₂中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為3：1．F₂代中灰身紅眼雌果蠅的基因型及其概率是

1

16

、

1

8

AaX^RX^r，灰身白眼雄果蠅的基因型及其概率是

1

16

AAX^rY、

1

8

AaX^rY；灰身紅眼雌果蠅中AaX^RX^r的概率是

2

3

，灰身白眼雄果蠅中AaX^rY的概率是

2

3

，二者產生黑身白眼果蠅的概率是

2

3

×

2

3

×

1

4

×

1

2

=

1

18

．
 （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^RY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   8
（2）X^rY    Y（注：兩空順序可顛倒）   X^RX^r   X^RX^r Y
（3）3：1    

1

18

（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．