Question

13．果蠅紅眼對(duì)白眼為顯性，其基因只位于X染色體上（圖中橫線代表該基因的位置），用A或a表示．現(xiàn)將純合紅眼雌果蠅和白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)₁雌果蠅的減數(shù)分裂過(guò)程如圖所示．請(qǐng)回答：

（1）果蠅體細(xì)胞中有2個(gè)染色體組．
（2）圖中乙細(xì)胞是次級(jí)卵母細(xì)胞．假設(shè)該細(xì)胞減數(shù)分裂完成后形成了X^A的卵細(xì)胞，則同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)極體的基因型是X^A、X^a、X^a
（3）在F₁中發(fā)現(xiàn)一只白眼雌果蠅，研究該果蠅發(fā)現(xiàn)有一小段外源DNA片段插入其某條染色體上，插入的位置有3種可能，如上圖所示．插入的DNA片段不控制具體的性狀，若果蠅體細(xì)胞內(nèi)含有該DNA片段，則A基因不表達(dá)，而對(duì)a基因的表達(dá)不影響．為確定該DNA片段插入的位置，進(jìn)行了相應(yīng)的雜交實(shí)驗(yàn)（不考慮基因突變和交叉互換）．
實(shí)驗(yàn)方案：讓該白眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型種類及比例．
預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：
①若子代白眼雌果蠅：紅眼雌果蠅：白眼雄果蠅：紅眼雄果蠅=1：1：1：1，則該DNA片段
插人的位置是第1種．
②若子代白色雌性：白色雄性=1：1（全為白色，雌雄比為1：1），則該DNA片段插人的位置是第2種．
③若子代紅色雌性：紅色雄性：白色雌性：白色雄性=1：1：3：3，則該DNA片段插人的位置是第3種．

Answer 1

分析 1、減數(shù)分裂過(guò)程：性原細(xì)胞經(jīng)過(guò)染色體復(fù)制膨大形成初級(jí)性母細(xì)胞，初級(jí)性母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第一次分裂，發(fā)生同源染色體分離、非同源染色體自由組合，形成次級(jí)性母細(xì)胞，次級(jí)性母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第二次分裂，著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，移向細(xì)胞兩極形成性細(xì)胞，因此同一個(gè)初級(jí)性母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)第一次分裂形成的2個(gè)細(xì)胞的染色體互補(bǔ)；同一個(gè)次級(jí)性母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)第二次分裂形成的2個(gè)細(xì)胞的染色體組成相同．
2、由題意知，插入的DNA片段有3種可能，如果插入含有a的X染色體，則與a連鎖，不抑制A基因的表達(dá)，如果插入A基因的X的染色體，與A基因連鎖，抑制A基因的表達(dá)，如果插入Ⅱ染色體，則與A（a）遵循自由組合定律．

解答 解：（1）果蠅是二倍體生物，含有2個(gè)染色體組．
（2）由題圖可知，甲、乙是雌果蠅初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)第一次分裂形成的，乙細(xì)胞體積大，想次級(jí)卵母細(xì)胞；如果該細(xì)胞減數(shù)分裂完成后形成了X^A的卵細(xì)胞，由次級(jí)卵母細(xì)胞形成的極體的基因型是 X^A，由甲形成的極體的基因型是X^a、X^a．
（3）①如果插入是第一種情況（a所在的X染色體），該雌果蠅的基因型表示為X^AX ^a′，與白眼雄果蠅（X^aY）雜交，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，表現(xiàn)型及比例是紅眼雌果蠅：白眼雄果蠅：紅眼雄果蠅=1：1：1：1．
②如果插入位置是第二種情況（插入A所在的X染色體），由于插入會(huì)抑制A基因的表達(dá)，因此與白眼雄果蠅（X^aY）雜交，后代全是白眼．
③如果插入位置是第三中情況，則遵循自由組合定律，插入用m表示，則該雌果蠅的基因型是mX^AX^a，產(chǎn)生配子的類型及比例是mX^A：mX^a：X^A：X^a=1：1：1：1，與白眼雄果蠅（X^aY）雜交，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為白眼雌果蠅，X^AX^a為紅眼雌果蠅，mX^AY、mX^aY、X^aY為白眼雄果蠅，X^AY為紅眼雄果蠅．
故答案為：
（1）2
（2）次級(jí)卵母細(xì)胞     X^A、X^a、X^a
（3）②白色雌性：白色雄性=1：1（全為白色，雌雄比為1：1）
③紅色雌性：紅色雄性：白色雌性：白色雄性=1：1：3：3

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為變化、卵細(xì)胞的形成過(guò)程、果蠅的性別決定和伴性遺傳，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題干信息進(jìn)行推理解答問(wèn)題，并學(xué)會(huì)應(yīng)用演繹推理的方法完善實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、獲取結(jié)論．