Question

17．果蠅個體小、易飼養，繁殖速度快，是遺傳實驗的首選材料，請回答：
（1）正常情況下，雌果蠅的一個卵原細胞經減數分裂能產生1個配子．
（2）果蠅的灰體（E）對黑檀體（e）為顯性，E和e基因位于Ⅲ號染色體上；則純合灰體果蠅與黑檀體果蠅雜交得F₁，F₁隨機交配得F₂，F₂中E和e配子的基因頻率比是1：1；若在F₁群體中出現了一只黑檀體果蠅，預測原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變或染色體片段缺失．
（3）現有基因型為EE、Ee和ee的果蠅可供選擇，請對（2）中的預測原因進行實驗驗證和結果預測．（注：一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各類型配子活力相同）
①用該黑檀體果蠅與基因型為EE的果蠅雜交，獲得F₁；
②F₁自由交配，觀察、統計F₂表現型及比例；
③結果預測：若F₂表現型及比例為灰體：黑檀體=4：1，則為染色體片段缺失．

Answer 1

分析 一個精原細胞通過減數分裂最后能夠產生4個精子；而一個卵原細胞經過兩次細胞質不均等分裂，最后產生3個極體和一個卵細胞，即最后只能產生一個生殖細胞．
生物變異的來源包括基因突變、基因重組和染色體變異，（2）小題中只涉及一對等位基因，因此黑檀體果蠅的出現與基因重組無關．

解答 解：（1）正常情況下，雌果蠅的一個卵原細胞經過減數分裂只能形成1個卵細胞．
（2）Ⅲ號染色體屬于常染色體，根據題意可知，純合灰體果蠅（EE）與黑檀體果蠅（ee）雜交獲得基因型為Ee的F₁，F₁隨機交配得F₂，F₂中EE、Ee和ee三種基因型比是1：2：1，因此E和e配子的基因頻率比是1：1．正常情況下，F₁的基因型均為Ee，若在F₁群體中出現了一只黑檀體果蠅，預測原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變（Ee變成ee）或染色體片段缺失（E基因缺失）．
（3）由題意知，出現該黑檀體果蠅的原因如果是親本果蠅在產生配子過程中發生了基因突變，則此黑檀體果蠅的基因型為ee，如果是染色體片段缺失，黑檀體果蠅的基因型為eo．因此用該黑檀體果蠅與基因型為EE的果蠅雜交，獲得F₁；F₁自由交配，觀察、統計F2表現型及比例．雜交關系如下圖：

	$\frac{1}{2}$E	$\frac{1}{4}$e	$\frac{1}{4}$o
$\frac{1}{2}$E	$\frac{1}{4}$EE	$\frac{1}{8}$Ee	$\frac{1}{8}$Eo
$\frac{1}{4}$e	$\frac{1}{8}$Ee	$\frac{1}{16}$ee	$\frac{1}{16}$eo
$\frac{1}{4}$o	$\frac{1}{8}$Eo	$\frac{1}{16}$eo	死亡

因此如果F₂表現型及比例為灰體：黑檀體=4：1，則為染色體片段缺失．
故答案為：
（1）1　
（2）1：1　基因突變
（3）EE　灰體：黑檀體=4：1

點評 本題考查了減數分裂、生物變異以及分離定律的應用等有關知識，要求考生能夠區分精子和卵細胞形成過程的區別，能夠利用基因的分離定律進行相關的計算，通過分基因突變和染色體結構的缺失兩種情況討論后代的性狀分離比．