Question

【题目】果蝇红眼对白眼为显性，由位于X染色体上的基因A、a控制。某兴趣小组利用白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交，在大约每2000个子代个体中会出现一只白眼雌蝇。

（1）果蝇的红眼和白眼为一对__________，正常情况下，上述亲本杂交产生的子代表现型及比例应为________________________，这体现了伴性遗传的_______特点。

（2）已知果蝇性染色体组成异常及性别表现如下表所示(“O”表示不含性染色体)

性染色体组成	XXX	XXY	XO	XYY	YO	YY
性别	致死	雌性可育	雄性不育	雄性不育	致死	致死

注：已知性染色体异常的可育个体，减数分裂时性染色体联会及分配均是随机的

针对上述实验中出现白眼雌蝇的原因，可做出如下两种假设：

假设一：亲代雄蝇某一精原细胞红眼基因发生基因突变，产生基因型Xa的精子与正常卵细胞结合，形成的受精卵发育成白眼雌蝇。

假设二：亲代雌蝇卵原细胞减数分裂过程发生染色体数目变异，产生了基因型为__________________的异常卵细胞，与性染色体组成为______________的正常精子结合，形成的受精卵发育成白眼雌蝇。

（3）某同学设计了杂交实验来验证上述哪一假设成立：让该白眼雌蝇与正常红眼雄蝇多次杂交，若子代出现________________________则假设二成立，否则假设一成立。

（4）另一同学认为不需要通过杂交实验也能验证哪一假设成立，请代他写出实验设计思路和预期结果及结论：_______________________________________________。

Answer 1

【答案】相对性状 红眼雌蝇：白眼雄蝇=1：1 交叉遗传 XaXa Y 白眼雌蝇(或红眼雄蝇，或二者均有) 选择该白眼雌果蝇的具有细胞分裂能力的组织，制作临时装片，观察细胞内性染色体组成。若性染色体为组成XXY，则假设二成立；若性染色体组成为组成XX，则假设一成立。

【解析】

1、伴性遗传是指控制生物性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联的现象。根据题意可知，果蝇红眼对白眼为显性，由位于X染色体上的基因A、a控制，符合伴性遗传的概念。利用白眼雌蝇（XaXa）和红眼雄蝇（XAY）进行杂交，则正常情况下子代为XAXa红眼雌：XaY白眼雄=1：1。

2、伴X隐性遗传的特点：隔代交叉遗传、女性患者多于男性、母病子必病。

3、相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型，如人的双眼皮和单眼皮。

（1）根据以上分析可知，果蝇的红眼和白眼属于一对相对性状，正常情况下，上述亲本白眼雌蝇（XaXa）和红眼雄蝇（XAY）进行杂交，后代为红眼雌（XAXa）：白眼雄（XaY）=1：1，亲代雌性为白眼而子代中雄性为白眼的现象属于交叉遗传。

（2）根据题意，亲代杂交在大约每2000个子代个体中会出现一只白眼雌蝇的原因有两种假设：假设一是亲代雄蝇（XAY）某一精原细胞红眼基因发生基因突变，产生基因型Xa的精子与正常卵细胞结合，形成的受精卵发育成白眼雌蝇。假设二是亲代雌蝇（XaXa）卵原细胞减数分裂过程发生染色体数目变异，结合表中信息可知，亲代雌蝇（XaXa）减数分裂产生卵细胞的过程中减数第一次分裂的后期同源染色体移向一极或者减数第二次分裂的后期姐妹染色单体移向一极导致产生了基因型为XaXa的卵细胞，然后与正常的含性染色体Y的精子结合发育形成了XaXaY的果蝇，即表现为白眼雌果蝇。

（3）根据以上分析可知，若假设二成立，则该白眼果蝇的基因型为XaXaY，与正常的红眼雄果蝇XAY杂交，则白眼果蝇XaXaY产生的雌配子的基因型为：Xa、XaY、XaXa、Y，雄果蝇产生的精子的基因型为XA、Y，后代中会出现XaXaY白眼雌或者同时出现XAY红眼雄果蝇，否则假设一成立。

（4）根据以上题意可知，该白眼果蝇出现的原因一是基因突变的结果，而是染色体数目变异的原因，除了杂交实验可以验证以外，也可以根据基因突变和染色体变异的区别利用光学显微镜观察进行鉴定判断，实验思路为：选择该白眼雌果蝇的具有细胞分裂能力的组织，制作临时装片，观察细胞内性染色体组成。如果假设二成立则细胞内观察到3条性染色体XXY，如果假设一成立，则细胞内性染色体有2条XX。