Question

13．100年來，果蠅作為經(jīng)典模式生物在遺傳學(xué)研究中備受重視．下圖為果蠅正常體細胞和幾種異常體細胞染色體組成圖，請據(jù)圖回答問題：

（1）對果蠅進行基因組測序時，需測定5條染色體．
（2）白眼雌果蠅（X^rX^rY）產(chǎn)生配子的類型分別為X^r、Y、X^rX^r、X^rY．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．
（4）用紅眼雌果蠅（X^RX^R）與白眼雄果蠅（X^rY）作為親本雜交，在F₁中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅（記為“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，產(chǎn)生沒有X的配子．請設(shè)計簡便的雜交實驗確定M果蠅出現(xiàn)的原因．
實驗步驟：M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現(xiàn)型．
結(jié)果預(yù)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 分析題圖：圖示可知染色體異常情況的發(fā)育狀態(tài)，雌果蠅基因型應(yīng)該分析兩種染色體組成：XXY和XX；判斷變異類型時，則根據(jù)題意后面給出的條件判斷子代的表現(xiàn)．

解答 解：（1）由于果蠅染色體組成是6+XY，要測定果蠅基因組，需要測定5條染色體（3條常染色體+X+Y）．
（2）白眼雌果蠅（X^rX^rY）可能產(chǎn)生的配子類型有X^r、Y、X^rX^r、X^rY．該果蠅與紅眼雄果蠅（X^RY）雜交，紅眼雄果蠅產(chǎn)生的精子的基因型為X^R、Y，所以子代中紅眼雌果蠅的基因型為X^RX^r、X^RX^rY．
（3）根據(jù)題意可知，F(xiàn)₁雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，基因型為AaX^RX^r，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼，基因型為AaX^rY，根據(jù)自由組合定律可知F₂中灰身紅眼的比例為$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$，黑身白眼果蠅的比例為$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{8}$，所以F₂中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為$\frac{3}{8}$：$\frac{1}{8}$=3：1．
（4）Ⅰ、若是環(huán)境改變，則基因組成沒變，M的基因型應(yīng)該是X^RY，測交后代雌蠅都是紅眼．
Ⅱ、若是基因突變則M的基因型是X^rY，則測交后代全是白眼．
Ⅲ、若是減數(shù)分裂時X染色體不分離，紅眼雌果蠅產(chǎn)生了不含X染色體的卵細胞，則M的基因組成是X0，為雄性不育，測交沒有后代．
故答案為：
（1）5　 
（2）X^r、Y、X^rX^r、X^rY   X^RX^r、X^RX^rY
（3）3：1
（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 本題結(jié)合圖解，考查伴性遺傳和如何通過雜交試驗判斷變異的類型，解答的關(guān)鍵是對減數(shù)分裂過程的認識和理解．