Question

16．果蠅為XY型性別決定，下表為果蠅受精卵中性染色體組成及發(fā)育情況，請分析回答：

受精卵中性染色體組成	發(fā)育情況
XX、XXY	雌性，可育
XY、XYY	雄性，可育
XXX、YO（沒有X染色體）、YY	胚胎期致死
XO（沒有Y染色體）	雄性，不育

（1）由上表可知，果蠅的性別取決于X的數(shù)目．
（2）白眼雌果蠅（X^rX^rY）最多能產(chǎn)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或者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(jī)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(shù)分裂時X染色體不分離．請?jiān)O(shè)計(jì)簡便的雜交試驗(yàn)，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的．
實(shí)驗(yàn)步驟：A（選填“A”或者“B”）
A．M果蠅與正常純合白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現(xiàn)型
B．M果蠅與正常純合紅眼雌果蠅雜交，分析子代的表現(xiàn)型
結(jié)果預(yù)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(shù)分裂時X染色體不分離．

Answer 1

分析 分析表格可以看出受精卵中的X染色體的數(shù)目決定雌性或雄性，并且XXX、YO（沒有X染色體）、YY還會導(dǎo)致胚胎期致死，XO（沒有Y染色體）為雄性不育．

解答 解：（1）根據(jù)題意和圖表分析可知：如果有兩條X染色體則為雌性，如果只有一條X染色體則為雄性，可知果蠅的性別取決于X染色體的數(shù)目．
（2）基因型為X^rX^rY的雌性個體，減數(shù)分裂過程中其中兩條性染色體會聯(lián)會配對形成四分體，這兩條染色體會分開，與另一條性染色體隨機(jī)分入一個細(xì)胞，這種情況共形成4種配子：X^r、X^rY、X^rX^r、Y；基因型為X^RY的雄果蠅產(chǎn)生的精子有X^R、Y兩種，雌雄配子隨機(jī)組合，子代中紅眼雌果蠅的基因型為X^RX^r、X^RX^rY、X^RX^rX^r，其中X^RX^rX^r死亡． 
（3）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果蠅的基因型為AaX^rY和AaX^RX^r，F(xiàn)₂代的表現(xiàn)型及其概率為$\frac{3}{8}$灰身紅眼[$\frac{3}{4}$（A_）×$\frac{1}{2}$（X^rX^r、X^rY）=$\frac{3}{8}$]、$\frac{1}{8}$黑身紅眼[$\frac{1}{4}$（aa）×$\frac{1}{2}$（XRX^r、XRY）=$\frac{1}{8}$]、$\frac{3}{8}$灰身白眼[$\frac{3}{4}$（A_）×$\frac{1}{2}$（XRX^r、XRY）=$\frac{3}{8}$]、$\frac{1}{8}$黑身白眼[$\frac{1}{4}$（aa）×$\frac{1}{2}$（X^rX^r、X^rY）=$\frac{1}{8}$]，故F₂中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為3：1．F₂代中灰身紅眼雌果蠅的基因型及其概率是$\frac{1}{16}$AAX^RX^r、$\frac{1}{8}$AaX^RX^r，灰身白眼雄果蠅的基因型及其概率是$\frac{1}{16}$AAX^rY、$\frac{1}{8}$AaX^rY；灰身紅眼雌果蠅中AaX^RX^r的概率是$\frac{2}{3}$，灰身白眼雄果蠅中AaX^rY的概率是$\frac{2}{3}$，二者產(chǎn)生黑身白眼果蠅的概率是$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{18}$．
 （4）本題應(yīng)從分析M果蠅出現(xiàn)的三種可能原因入手，推出每種可能下M果蠅的基因型，從而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果．三種情況下白眼雄果蠅的基因型不同，第一種情況下基因型為X^RY，第二種情況下基因型為X^rY，第三種情況下，母本產(chǎn)生的卵細(xì)胞有O和X^RX^R兩種，O型卵細(xì)胞與含X^r的精子受精得到的個體為雄性不育（根據(jù)題干中圖可知），基因型為X^rO．所以，要判定M果蠅的基因型可讓該個體與正常的多只白眼雌果蠅（X^rX^r）交配，統(tǒng)計(jì)子代的眼色可判定其基因型，進(jìn)而可以判定屬于哪種情況．
第一種情況X^RY與X^rX^r雜交，若子代雌果蠅全為紅眼，雄果蠅全為白眼，則為環(huán)境引起的表型改變；
第二種情況X^RY與X^rX^r雜交，若子代全為白眼，則為基因突變引起的表型改變；
第三種情況X^RY與X^rX^r雜交，若沒有子代產(chǎn)生（X^rO不育），則為減數(shù)分裂時X染色體沒有分離．
故答案為：
（1）X
（2）X^rY    Y   X^RX^r或X^RX^rY
（3）3：1    $\frac{1}{18}$
（4）M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現(xiàn)型
Ⅰ子代出現(xiàn)紅眼（雌）果蠅
Ⅱ子代表現(xiàn)型全部為白眼
Ⅲ無子代產(chǎn)生

點(diǎn)評 本題考查性別決定方式和伴性遺傳，意在考查考生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題．