Question

20．果蠅中，已知基因B和b分別決定灰身和黑身，基因H和h分別決定后胸正常和后胸異常，基因W和w分別決定紅眼和白眼．圖1表示某果蠅的體細胞中染色體和部分基因組成，圖2表示某個果蠅精細胞的染色體組成．請分析回答下列問題．

（1）20世紀初，摩爾根等人利用假說演繹法科學研究方法證明了果蠅的白眼基因位于圖中所示的染色體上．后來，有人發(fā)現(xiàn)，形成果蠅紅眼的直接原因是紅色色素的形成，形成紅色色素需要經(jīng)歷一系列的生化反應，而每一反應各需要一種酶，這些酶分別由相應的基因編碼．該實例表明，基因控制生物性狀的方式之一是基因通過控制酶的合成來控制代謝，進而控制生物性狀，而且基因與性狀也并不都是一一的對應關系，也可能是一種性狀由多個基因共同決定．
（2）如果只考慮圖l所示果蠅中的B（b）、w（w）基因，則該果蠅產(chǎn)生的配子基因型有BX^W、BX^w、bX^W、bX^w，讓該果蠅與雜合灰身紅眼的異性個體雜交，所產(chǎn)生的雄性后代中，灰身與黑身的數(shù)量比是3：1，紅眼和白眼的數(shù)量比是1：1．
（3）如果考慮圖1所示的各對基因，讓該果蠅進行測交，得到黑身、后胸正常、白眼雌果蠅的幾率是$\frac{1}{16}$．
（4）圖2所示的是一個異常的精細胞，造成這種異常的原因是，在該精細胞形成過程中減數(shù)第二次分裂中一對姐妹染色體（或者Y染色體）沒有分離．請在指定的位置（圖3處）繪出與該精細胞來自同一個次級精母細胞的另一個精細胞的染色體組成．
（5）現(xiàn)有一定數(shù)量的剛毛和截剛毛果蠅（均有雌雄），且剛毛對截剛毛為顯性．請設計實驗來確定其基因是在常染色體上還是在X染色體上．寫出你的實驗設計方案，并對可能出現(xiàn)的結果進行分析：
實驗設計方案是：取截剛毛雌果蠅與剛毛雄果蠅雜交，．
請預測結果，并得出結論：①子代中雌果蠅全部剛毛，雄果蠅全部截剛毛，則這對基因位于X染色體上，②子代中雌、雄果蠅全部為剛毛，則這對基因位于常染色體上．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖1表示某果蠅體細胞染色體組成，內(nèi)含8條染色體，其基因型為BbHhX^WX^w．圖2表示該果蠅所產(chǎn)生的一個異常生殖細胞，內(nèi)含2條Y染色體．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）20世紀初，摩爾根等人利用假說演繹法證明了果蠅的白眼基因位于圖中所示的染色體上．題干中“每一反應各需要一種酶催化，這些酶分別由相應的基因編碼”可推知此實例是基因通過控制酶的合成來控制代謝，進而控制生物性狀．
（2）由于B（b）、W（w）基因分別位于兩對同源染色體上，所以圖1所示果蠅BbX^WX^w產(chǎn)生的配子基因型有BX^W、BX^w、bX^W和bX^w共4種．由于基因B和b分別決定灰身和黑身，位于常染色體上，與性別無關，所以該果蠅與雜合灰身紅眼BbX^WY的異性個體雜交，所產(chǎn)生的雄性后代中，灰身與黑身的數(shù)量比是3：1，紅眼和白眼的數(shù)量比是1：1．
（3）若對此果蠅進行測交，后代出現(xiàn)黑身、后胸正常、白眼雌果蠅的幾率是$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{1}{16}$．
（4）正常生殖細胞只含一條性染色體，而圖2細胞含有兩條Y染色體，比正常生殖細胞多一條Y染色體，原因是減數(shù)第二次分裂后期染色單體（或者Y染色體）沒有分離，進入同一個精細胞中．
（5）果蠅的剛毛對截剛毛為顯性，要確定其在常染色體上還是在X染色體上，可設計實驗來確定．用截剛毛雌果蠅與剛毛雄果蠅雜交：
①如果子代中雌果蠅全部剛毛，雄果蠅全部截剛毛，則這對基因位于X染色體上；
②如果子代中雌、雄果蠅全部為剛毛，則這對基因位于常染色體上．
故答案為：
（1）假說演繹      基因通過控制酶的合成來控制代謝，進而控制生物性狀       一種性狀由多個基因共同決定
（2）BX^W、BX^w、bX^W、bX^w    3：1    1：1    
（3）$\frac{1}{16}$
（4）減數(shù)第二次分裂中一對姐妹染色體（或者Y染色體）沒有分離

（5）取截剛毛雌果蠅與剛毛雄果蠅雜交，
①子代中雌果蠅全部剛毛，雄果蠅全部截剛毛，則這對基因位于X染色體上
②子代中雌、雄果蠅全部為剛毛，則這對基因位于常染色體上

點評 本題考查減數(shù)分裂的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．