Question

4．果蠅是雌雄異體的二倍體動物，體細胞中有8條染色體，是常用的遺傳研究材料．一對果蠅每代可以繁殖出許多后代．請回答下列有關問題：
（1）雄果蠅正常減數(shù)分裂的過程中，有兩條Y染色體的細胞所處的時期為減數(shù)第二次分裂后期．
（2）有一個自然繁殖、表現(xiàn)型正常的果蠅種群，性別比例偏離較大．研究發(fā)現(xiàn)該種群的基因庫中存在隱性致死突變基因（胚胎致死）．從該種群中選取一對雌雄果蠅相互交配，F(xiàn)₁中有202個雌性個體和98個雄性個體．
①導致上述結果的致死基因位于X染色體上．研究發(fā)現(xiàn)果蠅中的致死突變會使細胞中的核糖體含量極低，從而使突變個體死亡，其致死原因是沒有足夠的核糖體，導致幼蟲體內蛋白質不足．讓F₁中雌雄果蠅相互交配，F(xiàn)₂致死的概率是$\frac{1}{8}$．
②從該種群中任選取一只雌果蠅，鑒別它是純合子還是雜合子的方法是：將該雌果蠅與種群中的雄果蠅雜交，如果雜交后代雌性：雄性=2：1，則該雌果蠅為雜合子；如果雜交后代雌性：雄性=1：1，則該雌果蠅為純合子．
（3）研究發(fā)現(xiàn)野生果蠅正常翅（h）可以突變?yōu)槊�翅（H），體內還有一對基因R、r本身不控制具體性狀，但rr基因組合時會抑制H基因的表達．如果兩對基因位于常染色體上，則一個種群中純合正常翅果蠅的基因型有3種．如果這兩對基因分別位于兩對同源染色體上，基因型為RrHh的雌雄果蠅個體交配，產生的子代里，正常翅中雜合子所占的比例$\frac{4}{7}$．現(xiàn)有一對基因型相同的毛翅雌雄果蠅交配，產生的子代中毛翅與正常翅的比例為3：1，那么這對果蠅的基因型可能是RrHH或RRHh．

Answer 1

分析 根據(jù)題干可知，一對表現(xiàn)型正常的雌雄果蠅交配，子代202個雌性個體和98個雄性個體（2：1），雌性個體多于雄性個體，說明控制這對性狀的基因位于X染色體上，由于雄性個體數(shù)量少，推測死亡的個體是雄性個體，即是隱性致死，表現(xiàn)型正常為顯性．假設基因用B和b表示，則雙親的基因型為X^BX^b和X^BY，F(xiàn)₁雌果蠅的基因型為$\frac{1}{2}$X^BX^b、$\frac{1}{2}$X^BX^B，雄果蠅的基因型為X^BY，所以F₁中雌雄果蠅相互交配，F(xiàn)₂中出現(xiàn)X^bY的概率為$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$．由于X^bY個體死亡，因此只能讓該雌果蠅與正常的雄果蠅雜交，統(tǒng)計子代雌、雄果蠅的數(shù)目．若子代雌、雄果蠅比例為1：1，說明該雌果蠅為純合子；若子代雌、雄果蠅比例為2：1，說明該雌果蠅為雜合子．

解答 解：（1）雄果蠅的性染色體組成為XY，在減數(shù)第一次分裂后期X與Y分離，在減數(shù)第二次分裂后期，細胞內姐妹染色單體Y、Y（X、X）分離，此時細胞內可能有兩個X或兩個Y染色體．
（2）①根據(jù)以上分析可知致死基因是位于X染色體上的隱性基因，致死突變會使細胞中的核糖體含量極低，導致細胞內蛋白質合成不足，從而使突變個體死亡．假設基因用B和b表示，則雙親的基因型為X^BX^b和X^BY，F(xiàn)₁雌果蠅的基因型為$\frac{1}{2}$X^BX^b、$\frac{1}{2}$X^BX^B，雄果蠅的基因型為X^BY，所以F₁中雌雄果蠅相互交配，F(xiàn)₂中出現(xiàn)X^bY的概率為$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$．
②由于X^bY個體死亡，因此只能讓該雌果蠅與正常的雄果蠅雜交，統(tǒng)計子代雌、雄果蠅的數(shù)目．若子代雌、雄果蠅比例為1：1，說明該雌果蠅為純合子；若子代雌、雄果蠅比例為2：1，說明該雌果蠅為雜合子．
（3）正常翅果蠅的基因型有rrHH，rrHh，rrhh，RRhh，Rrhh共5種，其中純合子有3種．依據(jù)遺傳自由組合定律RrHh和RrHh后代毛翅雌雄果蠅基因型為R_H_，所以毛翅：正常翅=9：7，正常翅占7份，其中3份是純合子，故正常翅中雜合子占$\frac{4}{7}$．一對基因型相同的毛翅雌雄果蠅交配，若前面為RR，產生的子代中毛翅與正常翅的比例為3：1的基因型為RRHh，若前面為Rr，產生的子代中毛翅與正常翅的比例為3：1的基因型為RrHH．
故答案為：
（1）減數(shù)第二次分裂后期
（2）①X　沒有足夠的核糖體，導致幼蟲體內蛋白質不足       $\frac{1}{8}$
②雌性：雄性=2：1    雌性：雄性=1：1
（3）3　    $\frac{4}{7}$     RrHH或RRHh

點評 本題以果蠅為素材，考查了伴性遺傳和自由組合定律的應用的相關知識點，意在考查學生的理解分析能力，難度較大，解題的關鍵是明確基因自由組合定律的實質．