Question

几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示．

（1）正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为

 

，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是

 

条．
（2）白眼雌果蝇（X^rX^rY）最多能产生X^r、X^rX^r、

 

和

 

四种类型的配子．该果蝇与红眼雄果蝇（X^RY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为

 

．
（3）用黑身白眼雌果蝇（aaX^rX^r）与灰身红眼雄果蝇（AAX^RY）杂交，F₁雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼．F₂中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为

 

，从F₂灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为

 

．
（4）用红眼雌果蝇（X^RX^R）与白眼雄果蝇（X^rY）为亲本杂交，在F₁群体中发现一只白眼雄果蝇（记作“M”）．M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离．请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的．
实验步骤：

 

．
结果预测：
Ⅰ．若

 

，则是环境改变；
Ⅱ．若

 

，则是基因突变；
Ⅲ．若

 

，则是减数分裂时X染色体不分离．

Answer 1

考点：伴性遗传

专题：

分析：我们从染色体组和减数分裂过程染色体的变化解决（1），从减数分裂的过程分析（2），利用基因的自由组合定律解决（3）（4）．

解答： 解：（1）正常果蝇是二倍体生物，体细胞中染色体数是8条，每个染色体组含有4条染色体．减数第一次分裂中期，染色体已复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，染色体数目仍为8条，故此时染色体组数为2．减数第一次分裂后期，同源染色体分离，随机移向两级，染色体数目减半，因此减数第二次分裂前中期的染色体数目为4条，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体加倍变为8条．
（2）基因型为X^rX^rY的雌性个体，减数分裂过程中其中两条性染色体会联会配对形成四分体，这两条染色体会分开，与另一条性染色体随机分入一个细胞，这种情况共形成4种配子，X^r、X^rY、X^rX^r、Y；基因型为XRY的雄果蝇产生的精子有X^R、Y两种，雌雄配子随机组合，子代中红眼雌果蝇的基因型为X^RX^r、XRX^rY、X^RX^rX^r，其中X^RX^rX^r死亡． 
（3）黑身白眼雌果蝇（aaX^rX^r）与灰身红眼雄果蝇（AAX^RY）杂交，F₁果蝇的基因型为AaX^rY和AaX^RX^r，F₂代的表现型及其概率为

3

8

灰身红眼[

3

4

（A_）×

1

2

（X^rX^r、X^rY）=

3

8

]、1/8黑身红眼[

1

4

（aa）×

1

2

（XRX^r、XRY）=

1

8

]、

3

8

灰身白眼[

3

4

（A_）×

1

2

（XRX^r、XRY）=

3

8

]、

1

8

黑身白眼[

1

4

（aa）×

1

2

（X^rX^r、X^rY）=

1

8

]，故F₂中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3：1．F₂代中灰身红眼雌果蝇的基因型及其概率是

1

16

、

1

8

AaX^RX^r，灰身白眼雄果蝇的基因型及其概率是

1

16

AAX^rY、

1

8

AaX^rY；灰身红眼雌果蝇中AaX^RX^r的概率是

2

3

，灰身白眼雄果蝇中AaX^rY的概率是

2

3

，二者产生黑身白眼果蝇的概率是

2

3

×

2

3

×

1

4

×

1

2

=

1

18

．
 （4）本题应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手，推出每种可能下M果蝇的基因型，从而设计实验步骤和预测实验结果．三种情况下白眼雄果蝇的基因型不同，第一种情况下基因型为X^RY，第二种情况下基因型为X^rY，第三种情况下，母本产生的卵细胞有O和X^RX^R两种，O型卵细胞与含X^r的精子受精得到的个体为雄性不育（根据题干中图可知），基因型为X^rO．所以，要判定M果蝇的基因型可让该个体与正常的多只白眼雌果蝇（X^rX^r）交配，统计子代的眼色可判定其基因型，进而可以判定属于哪种情况．第一种情况X^RY与X^rX^r杂交，若子代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则为环境引起的表型改变；第二种情况X^RY与X^rX^r杂交，若子代全为白眼，则为基因突变引起的表型改变；第三种情况X^RY与X^rX^r杂交，若没有子代产生（X^rO不育），则为减数分裂时X染色体没有分离．
故答案为：
（1）2   8
（2）X^rY    Y（注：两空顺序可颠倒）   X^RX^r   X^RX^r Y
（3）3：1    

1

18

（4）M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型
I子代出现红眼（雌）果蝇
II子代表现型全部为白眼
III无子代产生．

点评：本题主要考查遗传的细胞学基础、伴性遗传、概率计算等知识，同时考查实验结果预测、分析的能力．