Question

13．果蝇红眼对白眼为显性，其基因只位于X染色体上（图中横线代表该基因的位置），用A或a表示．现将纯合红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交，F₁雌果蝇的减数分裂过程如图所示．请回答：

（1）果蝇体细胞中有2个染色体组．
（2）图中乙细胞是次级卵母细胞．假设该细胞减数分裂完成后形成了X^A的卵细胞，则同时产生的三个极体的基因型是X^A、X^a、X^a
（3）在F₁中发现一只白眼雌果蝇，研究该果蝇发现有一小段外源DNA片段插入其某条染色体上，插入的位置有3种可能，如上图所示．插入的DNA片段不控制具体的性状，若果蝇体细胞内含有该DNA片段，则A基因不表达，而对a基因的表达不影响．为确定该DNA片段插入的位置，进行了相应的杂交实验（不考虑基因突变和交叉互换）．
实验方案：让该白眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，统计子代的表现型种类及比例．
预期结果与结论：
①若子代白眼雌果蝇：红眼雌果蝇：白眼雄果蝇：红眼雄果蝇=1：1：1：1，则该DNA片段
插人的位置是第1种．
②若子代白色雌性：白色雄性=1：1（全为白色，雌雄比为1：1），则该DNA片段插人的位置是第2种．
③若子代红色雌性：红色雄性：白色雌性：白色雄性=1：1：3：3，则该DNA片段插人的位置是第3种．

Answer 1

分析 1、减数分裂过程：性原细胞经过染色体复制膨大形成初级性母细胞，初级性母细胞进行减数第一次分裂，发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合，形成次级性母细胞，次级性母细胞进行减数第二次分裂，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，移向细胞两极形成性细胞，因此同一个初级性母细胞经过减数第一次分裂形成的2个细胞的染色体互补；同一个次级性母细胞经过减数第二次分裂形成的2个细胞的染色体组成相同．
2、由题意知，插入的DNA片段有3种可能，如果插入含有a的X染色体，则与a连锁，不抑制A基因的表达，如果插入A基因的X的染色体，与A基因连锁，抑制A基因的表达，如果插入Ⅱ染色体，则与A（a）遵循自由组合定律．

解答 解：（1）果蝇是二倍体生物，含有2个染色体组．
（2）由题图可知，甲、乙是雌果蝇初级卵母细胞经过减数第一次分裂形成的，乙细胞体积大，想次级卵母细胞；如果该细胞减数分裂完成后形成了X^A的卵细胞，由次级卵母细胞形成的极体的基因型是 X^A，由甲形成的极体的基因型是X^a、X^a．
（3）①如果插入是第一种情况（a所在的X染色体），该雌果蝇的基因型表示为X^AX ^a′，与白眼雄果蝇（X^aY）杂交，后代的基因型及比例是X^AX^a：X^AY：X^a′X^a：X^a′Y=1：1：1：1，表现型及比例是红眼雌果蝇：白眼雄果蝇：红眼雄果蝇=1：1：1：1．
②如果插入位置是第二种情况（插入A所在的X染色体），由于插入会抑制A基因的表达，因此与白眼雄果蝇（X^aY）杂交，后代全是白眼．
③如果插入位置是第三中情况，则遵循自由组合定律，插入用m表示，则该雌果蝇的基因型是mX^AX^a，产生配子的类型及比例是mX^A：mX^a：X^A：X^a=1：1：1：1，与白眼雄果蝇（X^aY）杂交，后代的基因型是mX^AX^a：mX^aX^a：X^AX^a：X^aX^a：mX^AY：mX^aY：X^AY：X^aY=1：1：1：1：1：1：1：1，其中mX^AX^a：mX^aX^a、X^aX^a为白眼雌果蝇，X^AX^a为红眼雌果蝇，mX^AY、mX^aY、X^aY为白眼雄果蝇，X^AY为红眼雄果蝇．
故答案为：
（1）2
（2）次级卵母细胞     X^A、X^a、X^a
（3）②白色雌性：白色雄性=1：1（全为白色，雌雄比为1：1）
③红色雌性：红色雄性：白色雌性：白色雄性=1：1：3：3

点评 本题旨在考查学生理解减数分裂过程中染色体的行为变化、卵细胞的形成过程、果蝇的性别决定和伴性遗传，把握知识的内在联系，形成知识网络，应用相关知识结合题干信息进行推理解答问题，并学会应用演绎推理的方法完善实验步骤、预期实验结果、获取结论．