Question

4．黑腹果蠅是常用的遺傳研究材料，其性別決定類型為XY型．請回答下列有關問題：

（1）圖1為雄果蠅體細胞的染色體組成示意圖，則雄果蠅的一個染色體組可以表示為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+Y，雄果蠅正常減數分裂的過程中，有2條Y染色體的細胞是次級精母細胞．
（2）果蠅Ⅱ號染色體上的隱性基因h（正常翅）可以突變?yōu)轱@性基因H（毛翅），Ⅲ號染色體上存在一對基因R、r，r基因純合時會抑制H基因的表達．則一個種群中正常翅果蠅的基因型有5種．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．
（3）果蠅的X染色體和Y染色體上有同源區(qū)段和非同源區(qū)段（如圖2）．已知果蠅的灰身（A）和黃身（a）是一對相對性狀．現(xiàn)有偶然發(fā)現(xiàn)一只黃身雌果蠅，為確定控制A、a在染色體上的位置，科學家進行了如下實驗：將這只雌果蠅和純合的灰身雄果蠅雜交，得到子一代（F₁）．如果F₁的表現(xiàn)型為雌果蠅均為灰身，雄果蠅均為黃身，則說明基因位于X染色體上非同源區(qū)段．如果F₁不能判斷，則將F₁雌雄相互交配得到子二代（F₂）．若F₂的表現(xiàn)型是：
①灰身果蠅和黃身果蠅比例為3：1，且與性別無關，則基因位于常染色體上．
②雄果蠅只有灰身性狀，雌果蠅既有灰身性狀也有黃身性狀，則基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段．

Answer 1

分析 染色體組是指細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息．染色體組的特點是不含同源染色體，不含等位基因．由于Ⅱ號染色體和Ⅲ號染色體是常染色體，所以Hh和Rr之間符合基因的自由組合定律．

解答 解：（1）雄果蠅的性染色體為XY，X、Y染色體形態(tài)、大小不同，所以雄果蠅的一個染色體組可以表示為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+Y；雄果蠅正常減數分裂的過程中，當減數第二次分裂后期，著絲點分裂后染色體數目暫時加倍，會有2條Y染色體，故有2條Y染色體的細胞是次級精母細胞．
（2）由于正常翅基因為隱性基因h，又r基因純合時會抑制H基因的表達．所以一個種群中正常翅果蠅的基因型有5種，分別是hhRR、hhRr、hhrr、HHrr、Hhrr．毛翅果蠅的基因型R_-H_-，所以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，說明只有一對基因是雜合的，因此，這對果蠅的基因型是RrHH或RRHh．
（3）用偶然發(fā)現(xiàn)的一只黃身雌果蠅和純合的灰身雄果蠅雜交，如果F₁的表現(xiàn)型為雌果蠅均為灰身，雄果蠅均為黃身，則說明基因位于X染色體上非同源區(qū)段．如果F₁不能判斷，則將F₁雌雄相互交配得到子二代（F₂）．若F₂的表現(xiàn)型是灰身果蠅和黃身果蠅比例為3：1，且與性別無關，則基因位于常染色體上；若F₂的表現(xiàn)型是雄果蠅只有灰身性狀，雌果蠅既有灰身性狀也有黃身性狀，則基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段．
故答案是：
（1）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+Y     次級精母細胞
（2）5 RrHH　　 　　RRHh
（3）雌果蠅均為灰身，雄果蠅均為黃身
灰身果蠅和黃身果蠅比例為3：1，且與性別無關
雄果蠅只有灰身性狀，雌果蠅既有灰身性狀也有黃身性狀

點評 本題考查果蠅染色體組成、基因的自由組合定律和伴性遺傳的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力和實驗設計、分析能力．