Question

19．幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示．

（1）正常果蠅在減數(shù)第一次分裂中期的細胞內(nèi)染色體組數(shù)為2，在減數(shù)第二次分裂后期的細胞中染色體數(shù)是8條．
（2）白眼雌果蠅（X^rX^rY）最多能產(chǎn)生X^r、X^rX^r、X^rY和Y四種類型的配子．該果蠅與紅眼雄果蠅（X^RY）雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為X^RX^r、X^RX^rY
（3）用黑身白眼雌果蠅（aaX^rX^r）與灰身紅眼雄果蠅（AAX^RY）雜交，F(xiàn)₁雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼．F₂中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為3：1，從F₂灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為$\frac{1}{18}$
（4）用紅眼雌果蠅（X^RX^R）與白眼雄果蠅（X^rY）為親本雜交，在F₁群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅（記作“M”）．M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體不分離．請設計簡便的雜交實驗，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的．
雜交方式：M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交0
結(jié)果預測：
Ⅰ．若子代出現(xiàn)紅眼（雌）果蠅，則是環(huán)境改變；
Ⅱ．若子代表現(xiàn)型全部為白眼，則是基因突變；
Ⅲ．若無子代產(chǎn)生，則是減數(shù)分裂時X染色體不分離．

Answer 1

分析 （1）染色體組數(shù)的判斷方法有：
①看N前面的系數(shù)，系數(shù)是幾就是幾個染色體組．
②看同種形態(tài)的染色體的條數(shù)，如果每種形態(tài)均為3條，即為3個染色體組，如果幾乎每種形態(tài)都是兩條，只有其中一條是三條（單條）的，則是三體（單體），屬于染色體數(shù)目變異的個別增添（缺失），仍為2個染色體組．
（2）三體在減數(shù)分裂過程中，三條的染色體不能正常聯(lián)會，產(chǎn)生的配子種類及比例也會發(fā)生相應變化．

解答 解：（1）正常果蠅為二倍體，減數(shù)第一次分裂過程中雖然同源染色體已復制，但姐妹染色單體共用著絲點，染色體數(shù)未改變，后期仍為兩個染色體組．在減數(shù)第二次分裂后期，著絲點分裂，所以細胞中染色體數(shù)有8條．
（2）白眼雌果蠅（X^rX^rY）產(chǎn)生配子的過程中，由于性染色體為三條，其中任意兩條配對正常分離，而另一條隨機移向一極，產(chǎn)生含兩條或一條性染色體的配子，可以是X^r或者Y單獨移向一極，配子種類及比例為2X^r：2X^rY：1X^rX^r：1Y．該果蠅與紅眼雄果蠅（X^RY）雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為X^RX^r、X^RX^rY．
（3）aaX^rX^r與AAX^RY，F(xiàn)₁的基因型是AaX^RX^r、AaX^rY，F(xiàn)₂中灰身紅眼的概率是$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$，黑身白眼果蠅的概率是$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$，所以F₂中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為3：1．F₂灰身紅眼雌果蠅的基因型是AAX^RX^r或是AaX^RX^r，灰身白眼雄果蠅的基因型是AAX^rY或是AaX^rY，F(xiàn)₂灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身的概率是aa=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，子代中出現(xiàn)白眼的概率是X^rX^r+X^rY=$\frac{1}{2}$，所以子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為$\frac{1}{9}×\frac{1}{2}=\frac{1}{18}$．
（4）分析題干可知，三種可能情況下，M果蠅基因型分別為X^RY、X^rY、X^rO． 因此，本實驗可以用M果蠅與多只白眼雌果蠅（X^rX^r）雜交，統(tǒng)計子代果蠅的眼色．第一種情況，M應為X^RY，X^RY與X^rX^r雜交，若子代雌性果蠅全部為紅眼，雄性果蠅全部為白眼，則為環(huán)境引起的表現(xiàn)型改變；第二種情況，M應為 X^rY，X^rY與X^rX^r雜交，若子代全部是白眼，則為基因突變一起表現(xiàn)型改變；第三種情況，M應為X^rO，由題干所給圖示可知X^rO不育，因此M與X^rX^r雜交，若沒有子代產(chǎn)生，則為減數(shù)分裂時X染色體沒有分離．
故答案為：
（1）2   8  
（2）X^rY   Y    X^RX^r、X^RX^rY 
（3）3：1  $\frac{1}{18}$
（4）Ⅰ．子代出現(xiàn)紅眼（雌）果蠅   
Ⅱ．子代表現(xiàn)型全部為白眼 
Ⅲ．無子代產(chǎn)生

點評 本題是山東高考題的變形，綜合考查減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律、伴性遺傳及染色體異常，綜合性較強，難度較大．