Question

4．果蠅被廣泛地應用于遺傳學研究的各個方面．如圖為果蠅體細胞染色體及部分基因位置的示意圖，已知長翅（A）對殘翅（a）、灰身（B）對黑身（b），且基因B具有純合致死效應．請回答：
（1）果蠅的體細胞共有8條染色體，對果蠅基因組進行分析（參照人類基因組計劃要求），應測定果蠅5條雙鏈DNA分子的核昔酸序列．
（2）將果蠅的一個細胞放入¹⁵N標記的脫氧核昔酸培養(yǎng)液中，在第二次細胞分裂的中期，發(fā)現一條染色單體中只有一條脫氧核昔酸鏈有放射性，則其姐妹染色單體有2條鏈含有放射性．
（3）摩爾根通過雜交實驗發(fā)現控制果蠅眼色的基因（紅眼W，白眼w）位于X染色體上，他將白眼雌蠅與紅眼雄蠅交配，子代雌、雄果蠅的表現型分別為紅眼、白眼．他的學生狄更斯進行這一實驗時在子代個體中發(fā)現一只白眼雌蠅，取其體細胞，在光學顯微鏡下觀察，發(fā)現其性染色體組成為XXY，分析可知可能是由于親代果蠅的卵原細胞在減數第一或二次分裂異常所致．
（4）現有長翅黑身果蠅和殘翅灰身果蠅雜交，F，為長翅灰身和長翅黑身，比例為1：1．當F1的長翅灰身果蠅彼此交配時，其后代表現型及比例為長翅灰身：殘翅灰身：長翅黑身：殘翅黑身=6：2：3：1．
（5）在一個種群中，控制一對相對性狀的基因D與d位于X，Y染色體的同源區(qū)II上（如圖所示），則該種群雄性個體中最多存在4種基因型．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：長翅（A）與殘翅（a）、灰身（B）與黑身（b）分別位于兩對同源染色體上，符合基因的自由組合定律．XY染色體為同源染色體，根據其結構，有同源區(qū)域Ⅱ，也有X染色體特有區(qū)域Ⅰ和Y染色體特有區(qū)域Ⅲ．明確知識點，梳理相關的基礎知識，分析題圖，結合問題的具體提示綜合作答．

解答 解：（1）由于果蠅的X和Y染色體上的堿基序列有明顯差異，而常染色體有3對，所以研究果蠅的基因組，需測定3+XY共5條染色體上的堿基序列．
（2）DNA復制方式為半保留復制，果蠅體細胞的脫氧核苷酸含有¹⁴N，放在含¹⁵N標記的脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，經過第一次有絲分裂后，每條染色體的DNA均為一條單鏈含有放射性，一條單鏈不含有放射性．這樣在第二次細胞分裂的中期，姐妹染色單體的放射性就存在差異，一條單體的DNA中只有一條鏈含有¹⁵N，而另外一條單體的DNA中兩條鏈均含有¹⁵N．
（3）染色體組成為XXY可能是初級卵母細胞減數第一次分裂時同源染色體沒有彼此分離而是都進入次級卵母細胞，次級卵母細胞的減數第二次分裂正常；或者初級卵母細胞減數第一次分裂正常，次級卵母細胞減數第二次分裂時，著絲粒分開，兩個染色單體彼此分開但是都進入到卵細胞中．
（4）由于長翅黑身果蠅和殘翅灰身果蠅雜交的后代中只有長翅，所以長翅和殘翅的基因型為AA和aa；又雜交的后代中灰身和黑身的比例為l：l，所以灰身和黑身的基因型為Bb和bb．因此親本中長翅黑身果蠅和殘翅灰身果蠅的基因型分別為AAbb和aaBb．F₁灰身長翅果蠅的基因型為AaBb，所以當灰身基因B存在純合致死效應時，AaBb×AaBb=（Aa×Aa）（Bb×Bb）=（1AA：2Aa：1aa）（2Bb：1bb）=2AABb：1AAbb：4AaBb：2Aabb：2aaBb：1aabb=6A_Bb（長翅灰身）：3A_bb（長翅黑身）：2aaBb（殘翅灰身）：1aabb（殘翅黑身）．
（5）已知在一個種群中，控制一對相對性狀的基因D與d位于X、Y染色體的同源區(qū)Ⅱ上，則該種群雄性個體中最多存在X^DY^D、X^DY^d、X^dY^D、X^dY^d4種基因型．
故答案為：
（1）5     
（2）2     
（3）一或二
（4）長翅灰身：殘翅灰身：長翅黑身：殘翅黑身=6：2：3：1
（5）4

點評 本題綜合考查基因自由組合定律、減數分裂、伴性遺傳的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．