Question

16．野生型果蠅（全為純合子）的眼形是圓眼．某遺傳學(xué)家在研究中偶然發(fā)現(xiàn)一只棒眼雄果蠅，他想探究果蠅眼形的遺傳方式，設(shè)計(jì)了如下圖甲所示的實(shí)驗(yàn)．雄果蠅染色體的模式圖如下圖乙所示（I為XY同源區(qū)段，Ⅱ?yàn)閄特有區(qū)段，Ⅲ為Y特有區(qū)段）．請據(jù)圖分析和回答下列問題：

（1）圖甲的F₂中，能直接判斷基因型的表現(xiàn)型是棒眼．
（2）與雄果蠅體細(xì)胞中的性染色體組成相比，精子中的性染色體只有1條X染色體或1條Y染色體．導(dǎo)致這種現(xiàn)象的根本原因是X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體分離，分別進(jìn)入到不同的精子中．
（3）圖乙中，Ⅲ區(qū)段上的基因所控制性狀的遺傳，最突出的特點(diǎn)是限雄性遺傳（性狀只在雄性中表現(xiàn)）．
（4）若F₂中的圓眼：棒眼=3：1，且僅在雄果蠅中有棒眼；則控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的位置既可能位于I區(qū)段，也可能位于Ⅱ區(qū)段．請從野生型、F₁和F₂中選擇合適的個(gè)體來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，最后通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即可確定控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的相應(yīng)位置．其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路是：
①用F₂中棒眼的雄果蠅與F₁中的雌果蠅交配，得到棒眼雌果蠅．
②用該果蠅與野生型雄果蠅交配，觀察子代中有沒有棒眼或圓眼雄性個(gè)體出現(xiàn)．

Answer 1

分析 分析題圖甲可知，圓眼果蠅與棒眼果蠅雜交，子一代都表現(xiàn)為圓眼，說明圓眼對棒眼是顯性性狀；分析題圖乙可知，該圖是雄果蠅的染色體組型，雄果蠅的性染色體是XY，Ⅰ是X、Y染色體的同源區(qū)段，Ⅱ是X染色體的非同源區(qū)段，Ⅲ是Y染色體的非同源區(qū)段，正常情況下，雌果蠅中不含有Y染色體，雄果蠅中含有Y染色體，因此Ⅲ區(qū)段上的基因控制的性狀，只出現(xiàn)在雄果蠅中．

解答 解：（1）由分析可知，棒眼是隱性性狀，雜合子表現(xiàn)為圓眼性狀，因此子二代中一旦出現(xiàn)棒眼，就是隱性純合子，可以寫出棒眼基因型．
（2）雄果蠅的性染色體組型是XY，X、Y染色體是一對同源染色體，在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體會(huì)發(fā)生分離，分別進(jìn)入到不同的細(xì)胞中，因此精子只含有一條X染色體或一條Y染色體．
（3）由分析可知，Ⅲ區(qū)段上的基因所控制性狀的遺傳，最突出的特點(diǎn)是限雄性遺傳（性狀只在雄性中表現(xiàn)）．
（4）若F₂中的圓眼：棒眼=3：1，且僅在雄果蠅中有棒眼，說明果蠅的圓眼、棒眼遺傳是伴性遺傳；控制圓眼和棒眼的基因在染色體上的位置既可能位于I區(qū)段，也可能位于Ⅱ區(qū)段；如果基因位于Ⅰ上，親本基因型是X^AX^A×X^aY，子一代的基因型是X^AX^a、X^AY，子二代棒眼的雄果蠅的基因型是X^aY，與基因型為X^AX^a雌果蠅雜交，得到棒眼雌果蠅的基因型是X^aX^a，與野生型雄果蠅（X^AY）雜交，雜交后代雄果蠅都是棒眼；如基因位于Ⅱ區(qū)段，親本果蠅的基因型是X^AX^A×X^aY^a，子一代的基因型是X^AX^a、X^AY^a，子二代棒眼的雌果蠅的基因型是X^aX^a，用該果蠅與野生型雄果蠅（X^AY^A）雜交，后代雄果蠅是圓眼．因此可以用用F₂中棒眼的雄果蠅與F₁中的雌果蠅配，得到棒眼雌果蠅，用該棒眼雌果蠅與野生型雄果蠅交配，觀察子代中有沒有棒眼或圓眼雄性出現(xiàn)來判斷基因位于Ⅰ上，還是位于Ⅱ上．
故答案為：
（1）棒眼 
（2）X染色體和Y染色體是一對同源染色體，在減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體分離，分別進(jìn)入到不同的精子中
（3）限雄性遺傳或性狀只在雄性中表現(xiàn)
（4）①F₂中棒眼的雄果蠅與F1中的雌果蠅   
 ②野生型雄果蠅     棒眼或圓眼雄性

點(diǎn)評 本題的知識(shí)點(diǎn)是減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化，果蠅的性別決定和伴性遺傳，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并學(xué)會(huì)應(yīng)用演繹推理的方法設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)探究基因的位置、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、獲取結(jié)論．