Question

幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。

   （1）正常果蠅在減數第一次分裂中期的細胞內染色體組數為      ，在減數第二分裂后期的細胞中染色體數是      條。

   （2）白眼雌果蠅（X^rX^rY）最多能產生X^r、X^rX^r、       和      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          。

   （3）用黑身白眼雌果蠅（aaX^rX^r）與灰身紅眼雄果蠅（AAX^RY）雜交，F1雌果蠅表現為灰身紅眼，雄果蠅表現為灰身白眼。F2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為       ，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，子代中出現黑身白眼果蠅的概率為      。

   （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)現一只白眼雄果蠅（記為“M”）。M果蠅出現的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表現型變化，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果蠅的出現是由哪一種原因引起的。

    實驗步驟：                                                             。

    結果預測：

    I．若                                             ，則是環(huán)境改變；

   II．若                                            ，則是基因突變；

   III．若                                           ，則是減數分裂時X染色體不分離。

 

Answer 1

【答案】

（1）2      8    （2）X^rY     Y（順序可顛倒）；    X^RX^r;X^RX^rY    （3）3：1    1/18

（4）M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現型：

         I子代出現紅眼（雌）果蠅

II子代表現型全部為白眼

III無子代產生

【解析】（1）正常的果蠅為二倍體生物，正常體細胞中染色體組成為3對常染色體+XX（雌果蠅）或3對常染色體+XY（雄果蠅）。在減數第一次分裂中期果蠅細胞中，含有4對即8條染色體，含有16個核DNA分子，含兩個染色體組；在果蠅細胞減數第二次分裂后期，由于著絲點分裂而導致染色體及染色體組數目短暫加倍，此時細胞內的染色體數和體細胞相同即8條。

（2）在減數分裂的過程中，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，最后產生了染色體數目減半的配子。通過減數分裂可推知，X^rX^r Y個體會產生X^r、X^rY、X^rX^r和Y四種卵子。X^rX^r Y與紅眼雄果蠅（X^RY）雜交，子代的基因型共有X^RX^r、X^RX^rY、X^RX^rX^r、X^RY、X^rY、X^rYY、X^rX^rY、YY，其中能存活的紅眼雌果蠅的基因型為X^RX^r 或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，F₁雌果蠅（AaX^RX^r）表現為灰身紅眼，雄果蠅（AaX^rY）表現為灰身白眼。AaX^RX^r×AaX^rY，其子代F₂中灰身和黑身之比為3︰1，白眼和紅眼之比為1︰1，灰身紅眼和黑身白眼果蠅之比為3︰1；F₂灰身果蠅中雜合子占2/3，子代中黑身占2/3×2/3×1/4=1/9，F₂紅眼雌果蠅基因型為X^RX^r，白眼雄果蠅為X^rY，子代中白眼果蠅占1/2，故F₃中出現黑身白眼果蠅的概率為1/9×1/2=1/18。

（4）若白眼雄果蠅的出現是由環(huán)境改變引起的，其基因型仍為X^RY，若是由親本基因突變引起的，則其基因型為X^rY，若是由于第三種原因引起的，則其基因型為X^rO，它們分別與多只白眼雌果蠅雜交，后代表現型不同，據此可確定是何種原因導致的。