Question

11．果蝇的繁殖能力强，相对性状明显，是常用的遗传实验材料．请回答：
（1）某果蝇红眼（A）对白眼（a）为显性，位于X染色体上；长翅（B）对残翅（b）为显性，位于常染色体上．一只基因型为BbX^aY的雄果蝇，它的白眼基因来自亲本的雌果蝇；若此果蝇的一个精原细胞减数分裂时产生了一个基因型为BbbX^a的精子，则另外三个精子的基因型分别为BX^a、Y、Y．
（2）现有五个果蝇品系都是纯种，其表现型及相应基因所在的染色体如表．其中，2～5果蝇品系均只有一个性状为隐性，其他性状均为显性纯合，且都由野生型（长翅、红眼、正常身、灰身）突变而来．请据表回答问题：

亲本序号	1	2	3	4	5
染色体		第Ⅱ染色体	X染色体	第Ⅲ染色体	第Ⅱ染色体
性状	野生型（显性纯合子）	残翅（v）	白眼（a）	毛身（h）	黑身（b）
		其余性状均为纯合显性性状

①通过观察和记录后代中翅的性状来进行基因分离规律的遗传实验，选用的亲本组合是2与1（或3、或4、或5）．（填亲本序号）；其F₂表现型及比例为长翅：残翅等于3：1时说明其遗传符合基因分离规律．
②若要进行基因自由组合规律的实验，选择1和4做亲本是否可行？不可行，为什么？1和4只存在一对相对性状的差异；若选择2和5做亲本是否可行？不可行，为什么？2和5控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体（Ⅱ）上．
（3）研究人员构建了一个棒状眼雌果蝇CIB品系X^BX^b，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因e，且该基因与棒状眼基因B始终连锁在一起，如图所示．e在纯合 （X^BX^B、X^BY）时能使胚胎致死，无其他性状效应，控制正常眼的基因用b表示．为检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变，实验步骤如下：将雄果蝇A与CIB系果蝇交配，得F₁，在F₁中选取大量棒状眼雌果蝇，与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇进行杂交，统计得到的F₂的雌雄数量比．预期结果和结论：
如果F₂中雌雄比例为雌果蝇：雄果蝇=2：1，则诱变雄果蝇A的精子中x染色体上未发生其他隐性致死突变；
如果F₂中雌雄比例为全为雌性，则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变．

Answer 1

分析 1、一个精原细胞经过减数分裂形成四个精子，染色体组成是2种，同一个次级精母细胞经过减数第二次分裂产生的两个精细胞的染色体组成相同．
2、基因自由组合定律和分离定律的实质是：杂合子在减数分裂产生生殖细胞的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分离而分离，位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合．

解答 解：（1）一只基因型为BbX^aY的雄果蝇，它的白眼基因（a）来自亲本的雌果蝇．一个基因型为BbX^aY的精原细胞，减数分裂时产生了一个BbbX^a的精子，由于B和b属于等位基因，位于同源染色体，因此说明常染色体的同源染色体在减一时未分离，则产生的两个次级精母细胞分别为BBbbX^abX^a和YY，因此减数分裂产生的另外三个精子的基因型为BX^a、Y、Y．
（2）①用翅的性状验证基因的分离定律只需要研究翅形这一对等位基因，据题意和表格所列性状可知，2号翅形为隐性，其他翅形都是显性，因此，可以选用2号与1、3、4、5中的任意一亲本杂交，如果F2中长翅：残翅等于3：1，则符合基因的分离定律．
②要验证基因的自由组合定律，至少需要同时研究两对相对性状，且控制这两对相对性状的等位基因位于两对非同源染色体上．1号和4号只有一对相对性状不同，2号和5号控制的两对性状的等位基因位于一对同源染色体上，因此，以上两种组合都不能用于验证基因的自由组合定律．
（3）根据题意“检测经X射线辐射后的白眼雄果蝇M的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变”，所以本题可采用假设的方法，分为两种情况：第一种情况：如果没有发生突变，则亲本的基因型分别为X^eBX^b、X^bY，两者杂交F₁的基因型分别及比例为X^eBX^b：X^bX^b（白眼雌果蝇）：X^eBY（死亡）：X^bY（白眼雄果蝇）=1：1：1；然后取F1中X^eBX^b和X^bY进行杂交，则F₂为X^eBX^b、X^bX^b（白眼雌果蝇）、X^eBY（死亡）、X^bY（白眼雄果蝇），即雌果蝇：雄果蝇=2：1．
第二种情况：如果发生新突变，设突变的基因为m，则亲本的基因型分别为X^eBX^b、X^mbY，两者杂交F1的基因型及比例分别为X^eBX^mb：X^bX^mb（白眼雌果蝇）：X^eBY（死亡）：X^bY（白眼雄果蝇）=1：1：1；然后取F1中X^eBX^mb和X^bY进行杂交，则F₂为X^eBX^b、X^mbX^b（白眼雌果蝇）、X^eBY（死亡）、X^mbY（死亡），即雌果蝇：雄果蝇=2：0，即子代全为雌性个体．
故答案为：
（1）雌    BX^a、Y、Y
（2）①2与1（或3、或4、或5）长翅：残翅等于3：1
②不可行   1和4只存在一对相对性状的差异    不可行   2和5控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体（Ⅱ）上   
（3）雌果蝇：雄果蝇=2：1      全为雌性

点评 本题主要考查减数分裂、基因位置的判断及遗传概率的计算，重点考查基因的分离定律及应用，要求学生能认真审题，注意题干信息“2～5果蝇品系均只有一个性状为隐性，其他性状均为显性纯合”和表中信息“残翅、黑身都位于第Ⅱ号染色体上”的应用．