Question

【題目】果蠅紅眼對(duì)白眼為顯性，由位于X染色體上的基因A、a控制。某興趣小組利用白眼雌蠅和紅眼雄蠅進(jìn)行雜交，在大約每2000個(gè)子代個(gè)體中會(huì)出現(xiàn)一只白眼雌蠅。

（1）果蠅的紅眼和白眼為一對(duì)__________，正常情況下，上述親本雜交產(chǎn)生的子代表現(xiàn)型及比例應(yīng)為________________________，這體現(xiàn)了伴性遺傳的_______特點(diǎn)。

（2）已知果蠅性染色體組成異常及性別表現(xiàn)如下表所示(“O”表示不含性染色體)

性染色體組成	XXX	XXY	XO	XYY	YO	YY
性別	致死	雌性可育	雄性不育	雄性不育	致死	致死

注：已知性染色體異常的可育個(gè)體，減數(shù)分裂時(shí)性染色體聯(lián)會(huì)及分配均是隨機(jī)的

針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)白眼雌蠅的原因，可做出如下兩種假設(shè)：

假設(shè)一：親代雄蠅某一精原細(xì)胞紅眼基因發(fā)生基因突變，產(chǎn)生基因型Xa的精子與正常卵細(xì)胞結(jié)合，形成的受精卵發(fā)育成白眼雌蠅。

假設(shè)二：親代雌蠅卵原細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程發(fā)生染色體數(shù)目變異，產(chǎn)生了基因型為__________________的異常卵細(xì)胞，與性染色體組成為______________的正常精子結(jié)合，形成的受精卵發(fā)育成白眼雌蠅。

（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證上述哪一假設(shè)成立：讓該白眼雌蠅與正常紅眼雄蠅多次雜交，若子代出現(xiàn)________________________則假設(shè)二成立，否則假設(shè)一成立。

（4）另一同學(xué)認(rèn)為不需要通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)也能驗(yàn)證哪一假設(shè)成立，請(qǐng)代他寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：_______________________________________________。

Answer 1

【答案】相對(duì)性狀 紅眼雌蠅：白眼雄蠅=1：1 交叉遺傳 XaXa Y 白眼雌蠅(或紅眼雄蠅，或二者均有) 選擇該白眼雌果蠅的具有細(xì)胞分裂能力的組織，制作臨時(shí)裝片，觀察細(xì)胞內(nèi)性染色體組成。若性染色體為組成XXY，則假設(shè)二成立；若性染色體組成為組成XX，則假設(shè)一成立。

【解析】

1、伴性遺傳是指控制生物性狀的基因位于性染色體上，在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。根據(jù)題意可知，果蠅紅眼對(duì)白眼為顯性，由位于X染色體上的基因A、a控制，符合伴性遺傳的概念。利用白眼雌蠅（XaXa）和紅眼雄蠅（XAY）進(jìn)行雜交，則正常情況下子代為XAXa紅眼雌：XaY白眼雄=1：1。

2、伴X隱性遺傳的特點(diǎn)：隔代交叉遺傳、女性患者多于男性、母病子必病。

3、相對(duì)性狀是指同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型，如人的雙眼皮和單眼皮。

（1）根據(jù)以上分析可知，果蠅的紅眼和白眼屬于一對(duì)相對(duì)性狀，正常情況下，上述親本白眼雌蠅（XaXa）和紅眼雄蠅（XAY）進(jìn)行雜交，后代為紅眼雌（XAXa）：白眼雄（XaY）=1：1，親代雌性為白眼而子代中雄性為白眼的現(xiàn)象屬于交叉遺傳。

（2）根據(jù)題意，親代雜交在大約每2000個(gè)子代個(gè)體中會(huì)出現(xiàn)一只白眼雌蠅的原因有兩種假設(shè)：假設(shè)一是親代雄蠅（XAY）某一精原細(xì)胞紅眼基因發(fā)生基因突變，產(chǎn)生基因型Xa的精子與正常卵細(xì)胞結(jié)合，形成的受精卵發(fā)育成白眼雌蠅。假設(shè)二是親代雌蠅（XaXa）卵原細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程發(fā)生染色體數(shù)目變異，結(jié)合表中信息可知，親代雌蠅（XaXa）減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞的過(guò)程中減數(shù)第一次分裂的后期同源染色體移向一極或者減數(shù)第二次分裂的后期姐妹染色單體移向一極導(dǎo)致產(chǎn)生了基因型為XaXa的卵細(xì)胞，然后與正常的含性染色體Y的精子結(jié)合發(fā)育形成了XaXaY的果蠅，即表現(xiàn)為白眼雌果蠅。

（3）根據(jù)以上分析可知，若假設(shè)二成立，則該白眼果蠅的基因型為XaXaY，與正常的紅眼雄果蠅XAY雜交，則白眼果蠅XaXaY產(chǎn)生的雌配子的基因型為：Xa、XaY、XaXa、Y，雄果蠅產(chǎn)生的精子的基因型為XA、Y，后代中會(huì)出現(xiàn)XaXaY白眼雌或者同時(shí)出現(xiàn)XAY紅眼雄果蠅，否則假設(shè)一成立。

（4）根據(jù)以上題意可知，該白眼果蠅出現(xiàn)的原因一是基因突變的結(jié)果，而是染色體數(shù)目變異的原因，除了雜交實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證以外，也可以根據(jù)基因突變和染色體變異的區(qū)別利用光學(xué)顯微鏡觀察進(jìn)行鑒定判斷，實(shí)驗(yàn)思路為：選擇該白眼雌果蠅的具有細(xì)胞分裂能力的組織，制作臨時(shí)裝片，觀察細(xì)胞內(nèi)性染色體組成。如果假設(shè)二成立則細(xì)胞內(nèi)觀察到3條性染色體XXY，如果假設(shè)一成立，則細(xì)胞內(nèi)性染色體有2條XX。