Question

果蠅是遺傳學實驗常用的實驗材料，一對果蠅每代可以繁殖出許多后代．回答下列問題：
（1）用¹⁵N對果蠅精原細胞的一個染色體上的DNA分子進行標記，在正常情況下n個這樣的精原細胞減數分裂形成的精子中，含¹⁵N的精子數為

 

．
（2）白眼雌果蠅（X^wX^w）和紅眼雄果蠅（X^WY）交配，在無基因突變的情況下，子一代中出現了一只白眼雌果蠅和一只紅眼雄果蠅，請回答：
①子一代中白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅的基因型分別是

 

、

 

．（提示：果蠅的性別是由X染色體的條數所決定的，只有兩條X染色體才能產生足夠的雌性化學信號．）
②子一代出的紅眼雄果蠅是親本中

 

（填“雌”或“雄”）果蠅在減數第

 

次分裂異常所致．
（3）果蠅體表硬而長的毛稱為剛毛，一個自然繁殖的純合直剛毛果蠅種群中，偶
然出現了一只卷剛毛雄果蠅．
①若不考慮環境因素的影響，卷剛毛性狀最可能來自

 

，該變化發生在親代的

 

細胞中．
②將這只卷剛毛雄果蠅與直剛毛雌果蠅雜交，F₁全部直剛毛，F₁雌雄果蠅隨機交配，F₂中直剛毛雌果蠅：直剛毛雄果蠅：卷剛毛雄果蠅=2：l：l，據此現象請提出一種合理的假說

 

，依據這一假說進行演繹推理，請在上述子代中選擇個體進行驗證實驗，實驗設計思路是

 

，如果后代出現的表現型及比例是

 

，則假說是正確的．

Answer 1

考點：伴性遺傳

專題：

分析：據題意分析，對果蠅精原細胞的一個染色體上的DNA分子進行¹⁵N標記，聯系半保留復制的特點，可解決子代¹⁵N情況；白眼雌果蠅（X^wX^w）和紅眼雄果蠅（X^WY）交配，在無基因突變的情況下，子一代中出現了一只白眼雌果蠅和一只紅眼雄果蠅，說明在減數分裂過程中發生了染色體的異常分離，據此分析并設計實驗．

解答： 解：（1）局題意和減數分裂過程分析，復制前的同源染色體有兩個DNA，一個DNA分子用¹⁵N標記，復制后同源染色體中的兩條染色體中有一條是含¹⁵N（這條染色體的兩條單體中的2個DNA，每個DNA的一條鏈是¹⁵N，還有一條是¹⁴N），減I的時候同源分開，導致兩個次級精母細胞一個有一個沒有，最后4個精子就2個有¹⁵N，2個沒有；所以在正常情況下n個這樣的精原細胞減數分裂形成的4個精子中，含¹⁵N的精子數為2n個．
（2）由題意可知，在無基因突變的情況下，白眼雌果蠅（X^wX^w）和紅眼雄果蠅（X^WY）交配，子代應該不會出現白色雌果蠅和紅眼雄果蠅，如果出現了白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅，說明父本的X^W沒有給雌雄后代而給了雄性后代，由此可以判斷紅眼雄果蠅（X^WY）在減數分裂形成配子是染色體分離異常，在減數第一次分裂后期X^W和Y移向了同一級，形成了同時含有X^W和Y的精子和沒有性染色體的精子，子一代中白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅的基因型分別是X^wO（或X^w）、X^WX^wY．
（3）①由題意分析，一個自然繁殖的純合直剛毛果蠅種群中，偶然出現了一只卷剛毛雄果蠅，說明這個果蠅的種群中從來沒有出現過卷剛毛，因此最可能是基因突變而來的，而且這種基因突變必須發生在生殖細胞才能遺傳給下一代．
②由F₁的結果可知卷剛毛為隱性突變，F₁的直剛毛果蠅攜帶了卷剛毛基因a．如果a位于X染色體上，則F1雌果蠅為X^AX^a，與卷剛毛雄（XaY）果蠅測交，子代表現型及比例為直剛毛雌果蠅：卷剛毛雌果蠅：直剛毛雄果蠅：卷剛毛雄果蠅=1：1：1：1．
 故答案為：
（1）2n  
（2）①X^wO（或X^w）   X^WX^wY     ②雄   一
（3）①基因突變    生殖  
②卷剛毛性狀是由X染色體上的隱性基因控制的      選擇F₁中直剛毛雌果蠅與F2卷剛毛雄果蠅進行測交      
直剛毛雌果蠅：卷剛毛雌果蠅：直剛毛雄果蠅：卷剛毛雄果蠅=1：1：1：1

點評：本題考查的知識點是伴性遺傳、同位素標記法、減數分裂等，意在考查學生對已學知識的掌握程度，通過實驗設計培養學生分析應用能力．本題綜合性很強，對考生能力要求很高．