Question

18．如圖為一對(duì)雌雄果蠅體細(xì)胞的染色體圖解，其中紅眼（A）對(duì)白眼（a）為顯性，長翅（D）對(duì)殘翅（d）為顯性．下表為果蠅性染色體組成與其性別的關(guān)系，雌果蠅（XXY）產(chǎn)生的可育配子中性染色體有1條或2條．請分析圖和表回答以下問題：

性染色體組成	XY	XX	XXX	XXY	XO	XYY	YYX
性別	雄性	雌性	超雌性 （死亡）	雌性	雄性	雄性	超雄性 （死亡）

（1）正常雄果蠅的一個(gè)染色體組中包含4條染色體．
（2）若這一對(duì)雌雄果蠅交配，則F1中的白眼殘翅果蠅的基因型是ddX^aY；表現(xiàn)為紅眼長翅的雌果蠅中雜合子的比例為$\frac{5}{6}$．
（3）某一次的雜交實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生了一只殘翅白眼雌果蠅，原因有以下三種可能性：①環(huán)境因素改變了果蠅的表現(xiàn)型，遺傳物質(zhì)未變；②親本減數(shù)分裂發(fā)生基因突變；③親本減數(shù)分裂過程中發(fā)生染色體不分離的現(xiàn)象．請?jiān)O(shè)計(jì)簡單的雜交實(shí)驗(yàn)，探究該白眼雌果蠅產(chǎn)生的原因．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①選擇正常紅眼雄果蠅個(gè)體與該雌果蠅進(jìn)行雜交；
②統(tǒng)計(jì)后代的性狀表現(xiàn)和比例．
結(jié)果預(yù)測：
①若后代雌果蠅均表現(xiàn)為紅眼，雄果蠅全為紅眼或紅眼：白眼為1：1，則為第一種原因造成的；
②若后代雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼，則為第二種原因造成的；
③若后代雌果蠅紅眼：白眼為4：1，雄果蠅紅眼：白眼為1：4，則為第三種原因造成的，且可進(jìn)一步推知，減數(shù)分裂異常發(fā)生于母本（填“父本”或“母本”）減數(shù)第二次分裂過程中．

Answer 1

分析 分析題圖可知，果蠅是4對(duì)同源染色體，即含有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組是4條染色體；D（d）位于常染色體上，A（a）位于X染色體上，兩對(duì)等位基因分別位于2對(duì)同源染色體上，因此遵循自由組合定律；題圖中雌果蠅的基因型是DdX^AX^a，雄果蠅的基因型是DdX^AY，將自由組合問題轉(zhuǎn)化成2個(gè)分離定律問題，Dd×Dd→3D_：1dd，XAXa×XAY→X^AX^A：X^AX^a：X^AY：X^aY=1：1：1：1，其中X^AX^A、X^AX^a為紅眼雌果蠅，X^AY為紅眼雄果蠅，X^aY白眼雄果蠅．

解答 解：（1）由題圖可知，果蠅含有4對(duì)同源染色體，即含有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組是4條染色體．
（2）圖中雌果蠅的基因型是DdX^AX^a，雄果蠅的基因型是DdX^AY，二者雜交，子一代中白眼殘翅果蠅的基因型是ddX^aY；表現(xiàn)為紅眼長翅的雌果蠅的基因型是D_X^AX^-，純合子是DDX^AX^A，比例是$\frac{1}{3}×\frac{1}{2}=\frac{1}{6}$，雜合子的比例是$\frac{5}{6}$．
（3）由題意知，白眼殘翅雌果蠅可能是：①環(huán)境因素改變了果蠅的表現(xiàn)型，遺傳物質(zhì)未變，該白眼殘翅雌果蠅的基因型是ddX^AX^a或ddX^AX^A；②基因突變產(chǎn)生，該果蠅的基因型是ddX^aX^a；③親本減數(shù)分裂過程中發(fā)生染色體不分離的現(xiàn)象，則基因型為ddX^aX^aY；如果是環(huán)境改變引起，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化，則不能遺傳給后代，如果是親本減數(shù)分裂過程中發(fā)生染色體不分離、基因突變造成的，則可以遺傳給后代．探究該紅眼雌果蠅產(chǎn)生的原因的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①選擇正常紅眼雄果蠅個(gè)體與該雌果蠅進(jìn)行雜交．
②統(tǒng)計(jì)后代的性狀表現(xiàn)和比例．結(jié)果預(yù)期及結(jié)論：
若是環(huán)境因素改變了果蠅的表現(xiàn)型，遺傳物質(zhì)未變，則待測果蠅的基因型是X^AX^A或X^AX^a，雄果蠅的基因型為X^AY，后代雌果蠅均表現(xiàn)為紅眼，雄果蠅全為紅眼或紅眼：白眼為1：1；
如果是基因突變引起的，則待測果蠅的基因型是X^aX^a，雄果蠅的基因型為X^AY，后代代雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼；
如果是親本減數(shù)分裂過程中發(fā)生染色體不分離的現(xiàn)象造成的，則待測果蠅的基因型是X^aX^aY，X^aX^aY產(chǎn)生的配子的類型及比例色素X^aX^a：Y：X^a：X^aY=1：1：2：2，雄果蠅的基因型為X^AY，如果產(chǎn)生的卵細(xì)胞與含有X^A的精子結(jié)合，雜交后代果蠅的基因型及比例是X^AX^aX^a（死亡）：X^AY（紅眼雄）：X^AX^a（紅眼雌）：X^AX^aY（紅眼雌）：=1：1：2：2，與含有Y的精子結(jié)合形成的個(gè)體是X^aX^aY（白眼雌性）：YY（死亡）：X^aY（白眼雄）：X^aYY（白眼雄）=1：1：2：2，因此雜交后代雌果蠅紅眼：白眼為4：1，雄果蠅紅眼：白眼為1：4；該變異是由于母本減數(shù)第二次分裂時(shí)，含有X^a的染色體沒有分離下次含有X^aX^a的卵細(xì)胞，與含有Y染色體的精子結(jié)合形成的受精卵發(fā)育而成．
故答案為：
（1）4
（2）ddX^aY     $\frac{5}{6}$
（3）實(shí)驗(yàn)步驟：
①正常紅眼雄果蠅       ②統(tǒng)計(jì)后代的性狀表現(xiàn)和比例
結(jié)果預(yù)測：
②后代雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼
③后代雌果蠅紅眼：白眼為4：1，雄果蠅紅眼：白眼為1：4        母本        二

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律、自由組合定律的實(shí)質(zhì)，果蠅的性別決定和伴性遺傳，生物變異的類型等知識(shí)要點(diǎn)，學(xué)會(huì)應(yīng)用應(yīng)用分離定律解決自由組合問題，應(yīng)用演繹推理的方法設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)探究生物變異的類型，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并獲取結(jié)論．