Question

13．果蝇的眼色由两对基因（A/a和R/r）控制，已知A和R同时存在时果蝇表现为红眼，其余情况为白跟，且其中R/r仅位于X染色体上．
实验：一只纯合白眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，正常F_l代全为红眼，（偶见一只雌果蝇为 XXY．记为“M”：还有一只白眼雄果蝇，记为“N”）．
（1）由题可知A/a位于常染色体上，且亲本白眼雄果蝇基因型为AAX^r Y：其不可能与R/r一样位于X染色体上的理由是：若$\frac{A}{a}$和$\frac{R}{r}$都位于X染色体上，则纯合白眼雌果蝇的雄性子代也只能是白眼．请用遗传图解表示出以上实验过程（产生正常F₁代果蝇）．
（2）M果蝇能正常产生配子，其最多能产生X、Y、XY和XX四种类型的配子，其对应比例为2：1：2：1．
（3）N果蝇出现的可能原因是：①是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；②是亲本雄果蝇发生某个基因突变；③是亲本雌果蝇发生某个基因突变：④是亲本雌果蝇在减数分裂时x染色体不分离而产生XO型果蝇（XO为缺一条性染色体的不育雄性）．请利用现有材料设计简便的杂交实验，确定N果蝇的出现是由哪一种原因引起的．
实验步骤：将N果蝇与F1代雌蝇交配，然后观察子代雌果蝇的性状及比例．

Answer 1

分析 解答本题的关键是：①是环境改变引起表现型变化，但基因型未变，则N果蝇的基因型为AaX^RY，；②是亲本雄果蝇发生某个基因突变，那么亲本雄蝇为AaX^rY，则N果蝇的基因型为aaX^RY；③是亲本雌果蝇发生某个基因突变，那么亲本雌蝇为aaX^RX^r，则N果蝇的基因型为AaX^rY；④是亲本雌果蝇在减数分裂时x染色体不分离而产生XO型果蝇（XO为缺一条性染色体的不育雄性）与F1代雌蝇杂交，没有子代产生．

解答 解：（1）一只纯合白眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，正常F_l代全为红眼，则纯合白眼雌果蝇基因型为aaX^RX^R白眼雄果蝇基因型为AAX^r Y，$\frac{A}{a}$不可能与$\frac{R}{r}$一样位于X染色体上的理由是：若$\frac{A}{a}$和$\frac{R}{r}$都位于X染色体上，则纯合白眼雌果蝇的雄性子代也只能是白眼．遗传图解见答案．
（2）M果蝇能正常产生配子，其最多能产生X、Y、XY和XX四种类型的配子，其对应比例为2：1：2：1
（3）本实验的目的是研究变异是：①是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；②是亲本雄果蝇发生某个基因突变；③是亲本雌果蝇发生某个基因突变：④是亲本雌果蝇在减数分裂时x染色体不分离而产生XO型果蝇（XO为缺一条性染色体的不育雄性）．是亲本果蝇发生基因突变还是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离，利用现有材料设计简便的杂交实验，确定N果蝇的出现是由哪一种原因引起的．
实验步骤：将N果蝇与F1代雌蝇交配，然后观察子代雌果蝇的性状及比例．
故答案为：
（1）AAX^r Y     若$\frac{A}{a}$和$\frac{R}{r}$都位于X染色体上，则纯合白眼雌果蝇的雄性子代也只能是白眼
遗传图解见下图：

（2）XX  2：1：2：1
（3）将N果蝇与F1代雌蝇交配

点评 本题主要考查学生运用染色体变异，基因的分离定律和自由组合定律、伴性遗传等相关知识综合解决问题的能力和设计实验探究生物变异的来源并预期实验结果获取结论的能力，利用分离定律和自由组合定律写出遗传图解是解题的根据，对于概率计算特别是多对等位基因遗传的概率计算是难点也是易错点，通过分解、组合方法解题往往能使问题简化，不容易出错．