Question

11．果蠅為XY型性別決定，下表為果蠅幾種性染色體組成與性別的關(guān)系，其中XXY個(gè)體能夠產(chǎn)生4種配子．

染色體組成	XY	XYY	XX	XXY	XXX	YY
性別	雄性		雌性		不發(fā)育

果蠅的灰身（B）對(duì)黑身（b）為顯性，基因位于常染色體上；紅眼（R）對(duì)白眼（R）是顯性，基因位于X染色體C區(qū)域中（如圖），該區(qū)　　域缺失的X染色體記為X^-，其中XX^-　為可雌果蠅，X^-Y因缺少相應(yīng)基因而死亡．用灰身紅眼雄果蠅（BbX^RY）與灰身白眼雌果蠅（BbX^rX^r）雜交得到F₁，發(fā)現(xiàn)黑身中有一只白眼雌果蠅（記為W）．現(xiàn)將W與正常紅眼雄果蠅雜交產(chǎn)生F₂：
（1）根據(jù)F₂性狀判斷產(chǎn)生W的原因
①若子代的表現(xiàn)型及比例為1：1，則是由于親代配子基因突變所致；
②若子代的表現(xiàn)型及比例為2：1，則是由X染色體C區(qū)段缺失所致；
③若子代的表現(xiàn)型及比例為紅眼雌果蠅：白眼雌果蠅：紅眼雄果蠅：白眼雄果蠅=4：1：1：4，則是由性染色體數(shù)目變異所致．
（2）如果結(jié)論③成立，則 W 的控制眼色基因型是X^rX^rY，F(xiàn)₂中的果蠅有6種基因型．
（3）若實(shí)驗(yàn)證實(shí) W 個(gè)體是由體細(xì)胞突變引起，則 F₂ 中眼色基因 R：r=2：1．
（4）將 F₁ 的灰身果蠅自由交配，后代中灰身紅眼雌果蠅占$\frac{2}{9}$．

Answer 1

分析 用灰身紅眼雄果蠅（X^RY）與灰身白眼雌果蠅（X^rX^r）雜交得到F₁，正常情況下，子代雌果蠅（X^RX^r）均為紅眼，雄果蠅（X^rY）均為白眼，但在子代中發(fā)現(xiàn)一只例外白眼雌果蠅（記為W）．則此白眼果蠅產(chǎn)生的原因可能是基因突變、染色體數(shù)目變異或染色體缺失，現(xiàn)將W與正常紅眼雄果蠅（X^RY）雜交產(chǎn)生F₂，根據(jù)F₂性狀判斷產(chǎn)生W的原因．

解答 解：（1）用灰身紅眼雄果蠅（BbX^RY）與灰身白眼雌果蠅（BbX^rX^r）雜交得到F₁，正常情況下F₁的雌果蠅眼色的基因型為X^RX^r，表現(xiàn)型為紅眼．白眼雌果蠅的出現(xiàn)可能有三種原因，基因突變所致、X染色體C區(qū)段缺失所致、性染色體數(shù)目變異所致．
①若為基因突變所致，則白眼的基因型為X^rX^r，與正常紅眼雄果蠅雜交產(chǎn)生F₂，即X^rX^r×X^RY，子代的表現(xiàn)型及比例為紅眼雌果蠅：白眼雄果蠅=1：1．
②若是由X染色體C區(qū)段缺失所致，則白眼的基因型為X^-X^r，與正常紅眼雄果蠅雜交產(chǎn)生F₂，即X^-X^r×X^RY，由于X^-Y因缺少相應(yīng)基因而死亡，所以子代的表現(xiàn)型及比例為 紅眼雌果蠅：白眼雄果蠅=2：1．
③若是由性染色體數(shù)目變異所致，根據(jù)表格雌果蠅的染色體組成可知，白眼果蠅的染色體組成為XXY，所以基因型為X^rX^rY，產(chǎn)生的配子為X^rX^r：X^rY：X^r：Y=1：2：2：1．正常紅眼雄果蠅產(chǎn)生的配子為X^R：Y=1：1，結(jié)合表格中個(gè)體的發(fā)育情況可知，子代紅眼雌果蠅（X^RX^rY、X^RX^r）：白眼雌果蠅（X^rX^rY）：紅眼雄果蠅（X^RY）：白眼雄果蠅（X^rY、X^rYY）=4：1：1：4．
（2）如果結(jié)論③成立，則W的基因型是X^rX^rY，其能產(chǎn)生四種配子（即X^rX^r、Y、X^rY、X^r），與與正常紅眼雄果蠅（X^RY）雜交，由于XXX和YY不能發(fā)育，因此F₂中果蠅的基因型種類有4×2-2=6．
（3）若實(shí)驗(yàn)證實(shí)W個(gè)體是由體細(xì)胞突變引起，則生殖細(xì)胞的基因型仍為X^RX^r，其與正常紅眼雄果蠅（X^RY）雜交，則F₂中眼色基因R：r=2：1．
（4）親代果蠅的基因型均為Bb，則F₁中灰身果蠅的基因型及比例為$\frac{1}{3}$BB、$\frac{2}{3}$Bb，B的基因頻率為$\frac{2}{3}$，而b的基因頻率為$\frac{1}{3}$，將F₁的灰身果蠅自由交配，根據(jù)遺傳平衡定律，后代灰身果蠅占$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$+$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{3}$×2=$\frac{8}{9}$，紅眼果蠅占$\frac{1}{2}$，因此后代中灰身紅眼雌果蠅占$\frac{8}{9}$×$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}$=$\frac{2}{9}$．
故答案為：
（1）①1：1 ②2：1 
③紅眼雌果蠅：白眼雌果蠅：紅眼雄果蠅：白眼雄果蠅=4：1：1：4
（2）X^rX^rY 6
（3）2：1
（4）$\frac{2}{9}$

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖表，考查伴性遺傳、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用、基因突變、基因頻率的計(jì)算，要求考生掌握伴性遺傳的特點(diǎn)，能結(jié)合基因突變和染色體變異的特點(diǎn)及表中信息準(zhǔn)確判斷W產(chǎn)生的原因；掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能采用逐對(duì)分析法進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；掌握遺傳平衡定律．