Question

8．生物中缺失一条染色体的个体叫单体（2n-1）．大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇（2n=8）中，点状染色体（4号染色体）缺失一条也可以存活，而且能够繁殖后代，可以用来进行遗传学究．

（1）某果蝇体细胞染色体组成如图，则该果蝇的性别是雄性
（2）4号染色体单体果蝇所产生的配子中的染色体数目为4条或3条
（3）果蝇群体中存在短肢个体，短肢基因位于常染色体上，将短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F₁，F₁自由交配得F₂，子代的表现型及比例如表：

	短肢	正常肢
F1	0	85
F2	79	245

现利用非单体的正常短肢果蝇与正常肢（纯合）4号染色体单体果蝇交配，探究短肢基因是否位于4号染色体上．请完成以下实验设计：
实验步骤：
①正常的短肢果蝇个体与正常肢（纯合）4号染色体单体果蝇交配，获得子代；
②统计子代的性状表现，并记录．实验结果预测及结论：
a．若子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇，且比例接近1：1，则说明短肢基因位于4号染色体上；
b．若子代全为正常肢果蝇；则说明短肢基因不位于4号染色体上．
（4）若通过（3）确定了短肢基因位于4号染色体上，则将非单体的正常肢（纯合）果蝇与短肢4号染色体单体果蝇交配，后代出现正常肢4号染色体单体果蝇的概率为$\frac{1}{2}$．
（5）遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常培养温度为25℃，将孵化后的长翅果蝇幼虫放在35-37℃的环境中处理6-24h后，得到了一些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇．
①这些残翅果蝇性状不能（能/不能）遗传．
②出现这些残翅果蝇的最可能的原因是温度影响了与果蝇翅的发育有关酶的活性，这些性状的形成往往基因和环境因素 相互作用的结果．

Answer 1

分析 1、基因分离定律的实质：位于同源染色体上的等位基因随着同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代．
2、基因与性状的关系：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互影响，共同作用精细地调控着生物的性状．
3、由表格信息可知，短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F₁，子一代都是正常肢，且子二代短肢：正常肢≈1：3，说明正常肢对短肢是显性性状．
4、探究短肢基因是否位于4号染色体上，可以应用演绎推理的方法进行设计实验，先假定位于四号染色体上，写出亲本基因型并按照遗传规律写出杂交子代的基因型、表现型及比例关系，进行解答．

解答 解：（1）分析题图可知，该果蝇的体细胞中含有异型同源染色体，是XY，因此是雄果蝇体细胞的染色体组型．
（2）4号染色体单体说明体细胞中的4号染色体只有一条，在减数第一次分裂时，这条4号染色体移向两极是随机的，因此形成的精细胞的染色体数是4条或3条．
（3）该实验的目的是探究短肢基因是否位于4号染色体上，如果位于4号染色体上，正常的短肢果蝇个体的基因型记作aa，正常肢（纯合）4号染色体单体果蝇基因型记作AO，杂交子一代的基因型是Aa、aO，前者表现为正常肢，后者表现为短肢；如果不在4号染色体上，则正常肢纯合果蝇的基因型是AA，杂交子代的基因型是Aa，都表现为正常肢．
（4）如果短肢基因位于4号染色体上，非单体的正常肢（纯合）果蝇的基因型是AA，短肢4号染色体单体果蝇的基因型是aO，二者杂交后代的基因型及比例是Aa：AO=1：1，其中AO是正常肢4号染色体单体果蝇
，比例是$\frac{1}{2}$．
（5）①长翅果蝇幼虫正常培养温度为25℃，将孵化后的长翅果蝇幼虫放在35-37℃的环境中处理6-24h后，得到了一些残翅果蝇，残翅性状是由温度条件引起的，遗传物质不发生改变，因此是不遗传变异．
②出现该变异的原因是温度影响酶活性，进而影响了果蝇翅的发育，说明生物的性状是由基因型与环境共同决定的．
故答案为：
（1）雄性   
（2）4条或3条 
（3）子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇，且比例接近1：1
（4）$\frac{1}{2}$
（5）①不能
②温度影响了与果蝇翅的发育有关酶的活性    基因   环境因素

点评 本题的知识点是基因与性状的关系，基因分离定律的实质，染色体变异，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系形成知识网络，并学会应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果、获取结论．