Question

8．1917年布里奇斯发现了一种翅膀后端边缘缺刻（缺刻翅）的红眼雌果蝇，并用这种果蝇做了如图1所示的实验．后经进一步的实验证实，控制翅型的基因位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因．请据图分析并回答下列问题：

（1）布里奇斯认为，缺刻翅形成的原因不可能是基因突变，理由是：
①若为显性突变，则后代中应该还有表现型为正常翅雄性果蝇出现；
②若为隐性突变，则后代不可能出现的表现型为缺刻翅雌性、正常翅雄性．
（2）布里奇斯推测，“X染色体片段缺失”是导致图1所示实验现象的根本原因．为了证实这一猜测，应对表现型为雌性缺刻翅果蝇做唾液腺染色体的高倍镜检查，若在高倍镜下观察到上图2所示的X染色体配对（缺失环）的现象，即可证实布里奇斯的猜测．
（3）现代遗传学研究发现，因缺刻翅果蝇不能产生Notch受体，从而影响翅的正常发育．翅形基因对性状的控制表明，基因可通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状．
（4）已知果蝇红眼（基因B）对白眼（基因b为显性．下列有关对图1实验现象的解释，正确的是ABC．A、亲代的缺刻翅红眼雌果蝇不含白眼基因
B、亲本缺失片段恰好位于X染色体上红眼基因所在的区段
C、F1缺刻翅白眼雌蝇的一条X染色体片段缺失，另一条X染色体带有白眼基因
D、果蝇的缺刻翅性状的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
（5）研究表明，果蝇缺刻翅有纯合致死效应．用缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，然后让F_l中雄雌果蝇自由交配得F₂，F_l中雌雄果蝇比例为2：1，F₂中缺刻翅：正常翅=1：6，F₂中雄果蝇个体占$\frac{3}{7}$．

Answer 1

分析 1、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异．
2、分析图1：控制翅型的基因位于X染色体上，假设缺刻翅是由X染色体上显性基因控制，则亲代雌性个体的基因型是X^BX^b，雄性个体的基因型是X^bY，后代中还应该有正常翅雄性个体出现．假设缺刻翅是由X染色体上隐性基因控制，设基因为b，则亲代雌性个体的基因型是X^bX^b，雄性个体的基因型是X^BY，后代不会出现缺刻翅雌性、正常翅雄性．因此缺刻翅形成的原因不可能是基因突变．
3、果蝇缺刻翅有纯合致死效应，则纯合致死的基因型X^AX^A和X^AY，缺刻翅雌果蝇的基因型为X^AX^a，正常翅雄果蝇的X^aY．

解答 解：（1）控制翅型的基因位于X染色体上，假设缺刻翅是由X染色体上显性基因控制，则亲代雌性个体的基因型是X^BX^b，雄性个体的基因型是X^bY，后代中还应该有正常翅雄性个体出现．假设缺刻翅是由X染色体上隐性基因控制，设基因为b，则亲代雌性个体的基因型是X^bX^b，雄性个体的基因型是X^BY，后代不会出现缺刻翅雌性、正常翅雄性．因此缺刻翅形成的原因不可能是基因突变．
（2）基因突变在显微镜下观察不到，染色体变异在显微镜下能观察到，因此要确定该变异是否是“X染色体片段缺失”，可以对表现型为缺刻翅的雌果蝇做唾腺染色体的检查，若在高倍镜下观察到X染色体配对（缺失环），即图2所示的现象，就可证实布里奇斯的猜测．
（3）现代遗传学研究发现，因缺刻翅果蝇不能产生Notch受体，从而影响翅的正常发育．其中“Notch受体”是一种蛋白质，由基因控制合成，因此翅形基因对性状的控制表明，基因可通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状．
（4）A、子代雄果蝇均为红眼，说明亲代的缺刻翅红眼雌果蝇不含白眼基因，A正确；
B、由A可知亲代红眼雌果蝇不含白眼基因，而子代出现白眼雌果蝇，说明亲本缺失片段恰好位于X染色体上红眼基因所在的区段，B正确；
C、亲代缺刻翅红眼雌果蝇缺失片段恰好位于X染色体上红眼基因所在的区段，因此F₁缺刻翅白眼雌蝇的一条X染色体片段缺失，另一条X染色体带有白眼基因，C正确；
D、果蝇的缺刻翅性状是染色体缺失导致，不是伴X染色体隐性遗传，D错误．
故选：ABC．
（5）由于果蝇缺刻翅有纯合致死效应，即雌果蝇为X^AX^A时、雄果蝇为X^AY时有致死效应，所以缺刻翅雌果蝇（X^AX^a）与正常翅雄果蝇（X^aY）杂交，F₁的基因型及比例为X^AX^a：X^aX^a：X^aY：X^AY（致死）=1：1：1：1，因此F₁中雌雄果蝇比例为2：1；F₁中雌雄果蝇的基因型为X^AX^a、X^aX^a和X^aY，雌配子的基因型及比例为$\frac{1}{4}$X^A、$\frac{3}{4}$X^a，雄配子的基因型及比例为$\frac{1}{2}$X^a、$\frac{1}{2}$Y，因此F₂中基因型及比例为：$\frac{1}{4}$X^AX^a：$\frac{3}{4}$X^aX^a：$\frac{1}{4}$X^AY（致死）：$\frac{3}{4}$X^aY=1：3：1：3，因此F₂中缺刻翅：正常翅=1：6，其中雄果蝇个体占$\frac{3}{7}$（X^AY致死）．
故答案为：
（1）①正常翅雄性 ②缺刻翅雌性、正常翅雄性
（2）雌性缺刻翅 X染色体配对（缺失环）
（3）控制蛋白质的结构
（4）ABC
（5）2：1 1：6   $\frac{3}{7}$

点评 本题考查染色体变异、基因分离定律的实质及应用、基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记染色体变异的类型，能结合图中信息准确答题；掌握基因分离定律和自由组合定律的实质，能结合图中信息准确推断缺刻翅雌果蝇形成的原因．