Question

9．野生型果蠅（2n=8）唾液腺細(xì)胞的X染色體上只有一個編號為16A的區(qū)段，而棒眼果蠅的X染色體上有兩個16A區(qū)段，超棒眼果蠅中則有三個重復(fù)的16A區(qū)段，如圖所示，分別記作X^L、X^M、X^N．體細(xì)胞中的1條X染色體上有三個16A區(qū)段的果蠅都是超棒眼，體細(xì)胞的X染色體上都是一個16A區(qū)段的果蠅為野生型，其余都是棒眼果蠅，請分析回答：
（1）棒眼雌果蠅的基因型為X^MX^M、X^MX^L．
（2）若把野生型雄蠅的精原細(xì)胞的16A區(qū)段用¹⁵N標(biāo)記后，提供不含¹⁵N的原料，則該細(xì)胞減數(shù)分裂形成的精子中，含¹⁵N的DNA分子在一個精子的全部核DNA分子中所占的比例為$\frac{1}{4}$或0．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，純合棒眼果蠅的后代中常出現(xiàn)野生型、超棒眼個體．且出現(xiàn)的頻率都約占$\frac{1}{1600}$，分析這種情況的出現(xiàn)最可能的原因是與同源染色體的非姐妹染色單體之間的不對等交換有關(guān)．據(jù)此推斷，上述現(xiàn)象是由于親本雌果蠅在減數(shù)分裂時產(chǎn)生了比例相等的含X^L、X^N的配子導(dǎo)致．
（4）在美國遺傳學(xué)家H．J．馬勒和C．B．布里奇斯研究中發(fā)現(xiàn)，在超棒眼果蠅中沒有純合體和含有2個16A區(qū)段的雜合體，有人推測是因為這兩種類型的果蠅不能成活，請設(shè)計實驗證明之．
①選超棒眼雌果蠅分別與多個表現(xiàn)型為棒眼的雄果蠅雜交．
②統(tǒng)計實驗結(jié)果．
③結(jié)果分析：若雜交后代的性狀及比例為只有野生型雄果蠅，則推測正確．

Answer 1

分析 由題意知，果蠅的棒眼和超棒眼是染色體結(jié)構(gòu)變異引起的，且位于X染色體上，野生型果蠅的基因型是X^LX^L、X^LY，棒眼果蠅的基因型是X^MX^M、X^MX^L、X^MY，超棒眼果蠅的基因型是X^NX^N、X^NX^M、X^NX^L、X^NY，X^L、X^M、X^N．是復(fù)等位基因，在遺傳過程中遵循分離定律．

解答 解：（1）由分析可知，棒眼雌果蠅的基因型為X^MX^M、X^MX^L．
（2）DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，把野生型雄蠅的精原細(xì)胞的16A區(qū)段用¹⁵N標(biāo)記后，提供不含¹⁵N的原料，DNA復(fù)制后，X染色體上的DNA都含有N¹⁵，減數(shù)分裂形成的精子是兩種類型，含有X染色體和含有Y染色體，含有X染色體的精子中的含¹⁵N的DNA分子在一個精子的全部核DNA分子中所占的比例為$\frac{1}{4}$，如果是含有Y染色體的精子，則不含有含¹⁵N的DNA分子．
（3）純合棒眼果蠅的基因型是X^MX^M、X^MY，雜交后代出現(xiàn)野生型（X^LX^L、X^LY）、超棒眼個體（X^NX^-、X^NY），且出現(xiàn)的頻率都約占$\frac{1}{1600}$，可能是雌果蠅在減數(shù)分裂過程中，兩條X的非姐妹染色單體之間發(fā)生不對等交換，產(chǎn)生含有一個16A區(qū)段、3個16A區(qū)段的配子，配子的基因型分別是X^L、X^N所致．
（4）該實驗的目的是驗證超棒眼果蠅純合體和含有2個16A區(qū)段的雜合體致死，因此超棒眼雌果蠅的基因型是X^NX^L，與多只棒眼雄果蠅（X^MY）雜交，雜交子代的基因型是X^NX^M：X^NY：X^MX^L：X^LY=1：1：1：1，其中X^NX^M、X^MX^L、X^NY不活，后代都表現(xiàn)為野生型雄果蠅．
故答案為：
（1）X^MX^M、X^MX^L
（2）$\frac{1}{4}$或0     
（3）同源染色體的非姐妹染色單體     X^L、X^N
（4）①棒眼
③只有野生型雄果蠅

點(diǎn)評 本題要求考生理解減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化和交叉互換對配子類型的影響、果蠅的性別決定和伴性遺傳，學(xué)會應(yīng)用演繹推理的方法解釋遺傳問題并設(shè)計遺傳實驗、預(yù)期結(jié)果并獲取結(jié)論．