Question

【題目】果蠅是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的好材料，某生物興趣小組用果蠅做了下列實(shí)驗(yàn)：

⑴該小組做染色體組型實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種染色體組成為XYY的雄果蠅，你認(rèn)為這種雄果蠅形成的可能的原因是___________________________。

⑵在實(shí)驗(yàn)中，該小組偶然發(fā)現(xiàn)了一只棒眼雄果蠅，于是他們用野生型圓眼雌果蠅（純合子）與該棒眼雄果蠅雜交，再將F1的雌雄果蠅自由交配得到F2，F(xiàn)1、F2的表現(xiàn)型及比例如圖1所示。設(shè)控制圓眼、棒眼這對(duì)相對(duì)性狀的基因用B、b表示，根據(jù)圖中信息，顯性性狀是____________，推測(cè)這對(duì)等位基因位于X染色體上，原因是_______________________________________。

⑶為探究該基因在X、Y染色體上的位置（即探究該基因在如圖2所示X染色體的特有區(qū)段Ⅰ，還是X、Y染色體的同源區(qū)段Ⅱ），設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)步驟：

①讓F2中棒眼雄果蠅與F1中雌果蠅交配，得到棒眼雌果蠅；

②讓步驟①得到的個(gè)體與_________________（填“棒眼”或“野生型圓眼”）雄果蠅交配，觀察子代中有沒有棒眼個(gè)體出現(xiàn)。

③預(yù)期結(jié)果與結(jié)論:

若只有子代的雄果蠅中出現(xiàn)棒眼個(gè)體，則控制圓眼、棒眼的基因位于____________；

若子代中沒有棒眼果蠅出現(xiàn)，則控制圓眼、棒眼的基因位于______________。

Answer 1

【答案】精子異常，在減數(shù)第二次分裂時(shí)，Y染色體的著絲點(diǎn)分裂后形成的YY染色體沒有分到兩個(gè)精細(xì)胞中 圓眼 F2中棒眼果蠅全部是雄性，性狀與性別相關(guān)聯(lián) 野生型圓眼 X染色體的區(qū)段Ⅰ X、Y染色體的同源區(qū)段Ⅱ

【解析】

試題雌果蠅體細(xì)胞中含有的性染色體為X和X，雄果蠅體細(xì)胞中含有的性染色體為X和Y，據(jù)此，圍繞減數(shù)分裂的知識(shí)性染色體為XYY的雄果蠅形成的原因。以圖1中呈現(xiàn)的“親代和子代的性別、表現(xiàn)型及其性狀分離比”為切入點(diǎn)，推測(cè)基因與染色體的位置關(guān)系及其顯隱性，進(jìn)而圍繞基因的分離定律和伴性遺傳等知識(shí)完成探究實(shí)驗(yàn)步驟。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論的分析，可結(jié)合題意并借助數(shù)學(xué)思維，對(duì)基因與染色體的位置關(guān)系的可能情況分別進(jìn)行討論。

(1) 雌果蠅體細(xì)胞中含有的性染色體為X和X，雄果蠅體細(xì)胞中含有的性染色體為X和Y。性染色體為XYY的雄果蠅，是由母本產(chǎn)生的X的卵細(xì)胞與父本產(chǎn)生的YY的精子受精后所形成的受精卵發(fā)育而成，因此，形成的原因是精子異常，在減數(shù)第二次分裂時(shí)，Y染色體的著絲點(diǎn)分裂后形成的YY染色體沒有分到兩個(gè)精細(xì)胞中。

(2)依題意并結(jié)合圖1信息可知：該棒眼雄果蠅與野生型圓眼雌果蠅（純合子）雜交，F(xiàn)1全為圓眼，說明圓眼為顯性性狀。F1中的雌雄個(gè)體自由交配，F(xiàn)2中的棒眼均為雄果蠅，說明該性狀的遺傳與性別相關(guān)聯(lián)，進(jìn)而推測(cè)：這對(duì)等位基因位于X染色體上。

(3) ②欲探究該基因在X、Y染色體上的位置，可讓步驟①中得到的棒眼雌果蠅（隱性純合子）與野生型圓眼雄果蠅交配，觀察子代中是否有棒眼個(gè)體出現(xiàn)。

③若控制圓眼、棒眼的基因位于X染色體的特有區(qū)段Ⅰ上，則步驟①得到的棒眼雌果蠅的基因型XbXb，野生型圓眼雄果蠅的基因型為XBY，二者雜交，子代的基因型為XBXb（圓眼雌蠅）和XbY（棒眼雄蠅），可見，子代只有雄果蠅中出現(xiàn)棒眼個(gè)體。若控制圓眼、棒眼的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段Ⅱ，則步驟①得到的棒眼雌果蠅的基因型為XbXb，野生型圓眼雄果蠅的基因型為XBYB，二者雜交，子代的基因型為XBXb（圓眼雌蠅）和XbYB（圓眼雄蠅），即子代中沒有棒眼果蠅出現(xiàn)。