Question

15．果蠅被廣泛地應用與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分子的核苷酸序列．
（2）將果蠅的一個細胞放入³⁵N標記的脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，在第二次細胞分裂的中期，發(fā)現(xiàn)一條染色單體中只有一條脫氧核苷酸鏈有放射性，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(xiàn)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，子代雄、雌果蠅的表現(xiàn)型分別為紅眼、白眼．他的學生蒂更斯進行這一實驗時在子代個體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雌蠅，取其體細胞，在光學顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)其性染色體組成為XXY，分析可知可能是由于親代果蠅的 卵細胞在減數(shù)第一或二次分裂異常所致．
（4）現(xiàn)有長翅黑身果蠅和殘翅灰身果蠅雜交，F(xiàn)₁為長翅灰身和長翅黑身，比例為l：l．當F1的長翅灰身果蠅彼此交配時，其后代表現(xiàn)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(jù)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(jù)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(jīng)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(shù)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(shù)第二次分裂正常；或者初級卵母細胞減數(shù)第一次分裂正常，次級卵母細胞減數(shù)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(shù)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．