Question

14．幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示．

（1）正常果蠅在減數第一次分裂中期的細胞內染色體組數為2，在減數第二次分裂后期的細胞中染色體數是8條．
（2）白眼雌果蠅（X^rX^r Y）最多能產生X^r、X^rX^r、X^rY和Y四種類型的配子．該果蠅與紅眼雄果蠅（X^R Y）雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為X^RX^r、X^RX^rY．
（3）用黑身白眼雌果蠅（aa X^rX^r）與灰身紅眼雄果蠅（AA X^RY）雜交，F(xiàn)₁雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼．F₂中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為3：1，從F₂灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為$\frac{1}{18}$．
（4）用紅眼雌果蠅（X^RX^R）與白眼雄果蠅（X^r Y）為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅（記為“M”），M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數分裂時X染色體不分離．請設計簡便的雜交試驗，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的．實驗步驟：M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現(xiàn)型．
結果預測：I．若子代出現(xiàn)紅眼（雌）果蠅，則是環(huán)境改變；
Ⅱ．若子代表現(xiàn)型全是白眼，則是基因突變；
Ⅲ．若沒有子代，則是減數分裂時X染色體不分離．

Answer 1

分析 閱讀題干可知，該題的知識點是減數分裂過程中染色體的行為變化，染色體變異，果蠅的性別決定和伴性遺傳，基因自由組合定律的實質和應用，回憶相關知識點，然后分析題干結合題圖獲取有效信息，并結合相關知識綜合解答

解答 解：（1）由題圖可知，正常果蠅含有8條染色體，2個染色體組，減數第一次分裂中期含有2個染色體組；減數第一次分裂結束，染色體數目減半，是四條，此時每條染色體上含有2條染色單體，減數第二次分裂后期著絲點分裂，染色體暫時加倍，含有8條染色體．
（2）白眼雌果蠅的基因型是X^rX^rY，按照減數分裂過程中同源染色體分離，最多可產生四種類型的配子是：X^rX^r、Y、X^r、X^rY，紅眼雄果蠅（X^RY）產生的配子的基因型是X^R、Y，雜交后的雌果蠅的基因型為X^RX^rX^r（死亡）、X^RX^r、X^RX^rY、X^rX^rY，其中表現(xiàn)為紅眼的是X^RX^r、X^RX^rY．
（3）用黑身白眼雌果蠅（aaX^rX^r）與灰身紅眼雄果蠅（AAX^RY）雜交，F(xiàn)₁雌果蠅的基因型為AaX^RX^r、雄果蠅的基因型為AaX^rY，由于果蠅的兩對等位基因位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，F(xiàn)₂中灰身與黑身之比是A_：aa=3：1，紅眼與白眼之比是1：1，因此F₂中灰身紅眼與黑身白眼之比為為3：1；F₂灰身紅眼雌果蠅的基因型為A_X^RX^r，灰身白眼雄果蠅的基因型為A_X^rY，其中Aa的概率都為$\frac{2}{3}$，因此從F₂灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為aaX^rX^r+aaX^rY=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{18}$．
（4）分析題干信息可知，該實驗的目的是設計實驗探究該白眼雄果蠅M的變異是單純由環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化，還是基因突變引起的，或親本雌果蠅在減數分裂時X染色體不分離引起，如果是單純由環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化則該性狀不能遺傳，如果是基因突變引起的，該變異可以遺傳，因此可以用M果蠅與白眼雌果蠅交配，如果是由環(huán)境變化引起的則雌果蠅色素紅眼；如果是由基因突變因此的，則子代雌雄果蠅都是白眼；如果是親本雌果蠅在減數分裂時X染色體不分離，造成的，則該白眼雄果蠅的基因型是X^rO，不產生后代．
故答案為：
（1）2   8
（2）X^rY    Y    X^RX^r、X^RX^rY
（3）3：1   $\frac{1}{18}$
實驗步驟：M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現(xiàn)型
結果預測：I．子代出現(xiàn)紅眼（雌）果蠅
II．子代表現(xiàn)型全是白眼
III．沒有子代

點評 本題旨在考查學生對于減數分裂、染色體變異、果蠅的性別決定和伴性遺傳、基因的在自由組合定律的實質和應用的理解，把握知識的內在聯(lián)系，并通過分析、比較、綜合等方法對某些生物學問題進行推理、判斷、綜合解答問題的能力及設計遺傳實驗的能力、預期實驗結果、獲取結論的能力．