Question

11．請回答下列與果蠅有關的問題：
（1）有一個自然繁殖、表現型正常的果蠅種群，性別比例偏離較大．研究發現該種群的基因庫中存在隱性致死突變基因a（胚胎致死）．從該種群中選取一對雌雄果蠅相互交配，F₁中有202個雌性個體和98個雄性個體．分析可知，F₁中雄果蠅的基因型為X^AY．若讓F₁中雌雄果蠅隨機交配，F₂中雌雄比例是4：3．
（2）已知四對相對性狀中紅眼（E）對白眼（e）、灰身（B）對黑身（b）、長翅（V）對殘翅（v）、細眼（R）對粗眼（r）為顯性．如圖是雄果蠅M的四對等位基因在染色體上的分布．
①在雄果蠅M正常減數分裂過程中，含有兩條Y染色體的細胞叫做次級精母細胞，欲測定果蠅基因組的序列，需對其中的5條染色體進行DNA測序．
②若果蠅M與基因型為X^EX^e的個體雜交，子代的雄果蠅眼睛表現型比例為1：1；若果蠅M與黑身殘翅個體測交，出現相同比例的灰身長翅和黑身殘翅后代，則表明果蠅M在產生配子過程中V和v（或B和b）基因隨非姐妹染色單體的交換而發生交換，導致基因重組，產生新的性狀組合．
（3）在用基因型為BBvvRRX^eY和bbVVrrX^EX^E的有眼親本進行雜交獲取果蠅M的同時，發現了一只無眼雌果蠅．為分析無眼基因的遺傳特點，將該無眼雌果蠅與果蠅M雜交，F₁性狀分離比如下：

F1	雌性﹕雄性	灰身﹕黑身	長翅﹕殘翅	細眼﹕粗眼	紅眼﹕白眼
$\frac{1}{2}$有眼	1﹕1	3﹕1	3﹕1	3﹕1	3﹕1
$\frac{1}{2}$無眼	1﹕1	3﹕1	3﹕1	/	/

①從實驗結果推斷，果蠅無眼基因位于7、8（或7、或8）號（填寫圖中數字）染色體上，理由是無眼、有眼基因與其他各對基因間的遺傳均遵循自由組合定律．
②以F₁果蠅為材料，設計一步雜交實驗判斷無眼性狀的顯隱性．親本的表現型：F₁中的有眼雌雄果蠅．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示是雄果蠅M的四對等位基因在染色體上的分布，果蠅體內控制體色和翅形的基因都位于一對同源染色體上，屬于基因的連鎖；而控制眼色的基因位于X染色體上，屬于伴性遺傳；控制眼形的基因位于另一對常染色體上，獨立遺傳．
雄性在減數第二次分裂后期會含有兩個Y染色體或兩個X染色體．由F₁中有202個雌性個體和98個雄性個體，約等于2：1，可以推測為伴性遺傳，且致死的雄性為X^aY．

解答 解：（1）只有減數第二次分裂后期，由于著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，細胞才會出現2條Y染色體，所以雄果蠅在減數分裂過程中含有2條Y染色體的細胞名稱是次級精母細胞．
（2）題中的關鍵字是表現型正常的果蠅種群，性別比例偏離較大，可見是伴性遺傳．若表現型正常是隱性，則雌性是X^aX^a，雄性是X^aY或X^aY^a，該種群中選取一對雌、雄果蠅相互交配，F₁中只有雌性個體或只有雄性個體，和題不符，故表現型正常是顯性．從從該種群中選取一對雌、雄果蠅相互交配，F₁中有202個雌性個體和98個雄性個體，知F₁有兩種雄性，故母為X^AX^a，父為X^AY，致死的雄性為X^aY，讓F₁中雌（$\frac{1}{2}$X^AX^a），雄果蠅（X^AY）相互交配，F₂中出現致死的幾率為$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$，所以F₂中雌雄比例是4：3．
（2）①只有減數第二次分裂后期，由于著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，細胞才會出現2條Y染色體，所以雄果蠅在減數分裂過程中含有2條Y染色體的細胞名稱是次級精母細胞；由于果蠅有3對常染色體和XY兩條性染色體，所以果蠅的基因組需要測定5條染色體上的DNA序列．
②已知果蠅M基因型為X^EY，與基因型為X^EX^e的個體雜交，子代的雄果蠅眼睛表現型比例為1：1．根據減數分裂同源染色體的分離及配子的組合，理論上后代只有灰身殘翅和黑身長翅，出現等比例的灰身長翅和黑身殘翅后代，說明發生了非姐妹染色單體的交叉互換，即V和v（或B和b）基因隨非姐妹染色單體的交換而發生交換．
（5）①根據表格結果，若無眼基因位于性染色體上，則M與無眼雌果蠅的后代中雄性都為無眼，與表格結果不符，所以該基因位于常染色體上，且子代有眼：無眼=1：1，同時其他性狀均為3：1，說明有眼無眼性狀的遺傳和其他性狀不連鎖，為自由組合，因此和其他基因不在同一對染色體上，據圖可知應該位于7號或8號染色體上．
②由于子代有眼：無眼=1：1，說明親代為雜合子與隱性純合子雜交，若判斷其顯隱性，可選擇相同性狀交配（即有眼雌性×有眼雄性），若有眼為顯性，則親代均為雜合子，后代有性狀分離，若無眼為顯性，則親代均為隱性純合子，后代無性狀分離．
故答案為：
（1）X^AY       4：3
（2）①次級精母      5
②X^EX^e V和v（或B和b）基因隨非姐妹染色單體的交換而發生交換     
（3）①7、8（或7、或8）無眼、有眼基因與其他各對基因間的遺傳均遵循自由組合定律
②雜交親本：F₁中的有眼雌雄果蠅

點評 本題考查伴性遺傳及基因自由組合定律的相關知識，要求考生掌握伴性遺傳的特點及基因自由組合定律的實質，能根據圖中信息準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查．