Question

5．图甲、乙分别是雌、雄果蝇体细胞的染色体组成示意图，其中X、Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同的染色体，果蝇的红眼（D）和白眼（d）是一对相对性状，基因D、d仅位于X染色体上．请回答下列问题：

（1）果蝇的灰身（B）与黑身（b）是另一对相对性状，且基因B、b位于Ⅱ号染色体上．现将纯合灰身红眼雌果蝇与黑身白眼雄果蝇杂交得到F₁，选择F₁中的雌果蝇与黑身白眼雄果蝇杂交得到F₂．
①若同时考虑体色与眼色的遗传，则它们遵循基因的自由组合定律．
②F₁雌果蝇的基因型为BbX^DX^d，F₂中雌果蝇的表现型及比例为：灰身红眼：灰身白眼：黒身红眼：黒身白眼=1：1：1：1．几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图丙所示．
（2）正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为2，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是8条．
（3）白眼雌果蝇（X^rX^r Y）最多能产生X^rY、Y、X^r和X^rX^r四种类型的配子．该果蝇与红眼雄果蝇（X^RY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为X^RX^r、X^RX^rY．
（4）用黑身白眼雌果蝇（aa X^rX^r）与灰身红眼雄果蝇（AA X^RY）杂交，F₁雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼．F₂中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3：1，从F₂灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为$\frac{1}{18}$．

Answer 1

分析 甲图性染色体组成为XX所以雌性个体，而乙图是雄性个体XY，性染色体的基因D、d和Ⅱ号常染色体上的基因B、b位于两对同源染色体上，符合自由组合定律．判断染色体组数，可通过细胞中同源染色体的条数，和相同基因或等位基因个数来判断．

解答 解：（1）①性染色体的基因D、d和Ⅱ号常染色体上的基因B、b位于两对同源染色体上，符合基因的自由组合定律．
②根据题意两亲本：BBX^DX^D×bbX^bY杂交，F₁的基因型是BbX^DX^d、BbX^dY，然后选择F₁的雌蝇测交即BbX^DX^d×bbX^dY得到F₂，F₂的雌蝇的基因型分别是：BbX^DX^d：BbX^dX^d ：bbX^DX^d：bbX^dX^d=1：1：1：1，即灰身红眼：灰身白眼：黑身红眼：黑身白眼=1：1：1：1．
（2）正常果蝇是二倍体生物，每个染色体组含有4条染色体．减数第一次分裂中期，染色体已复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，染色体数目仍为8条，故此时染色体组数为2．减数第一次分裂后期，同源染色体分离，随机移向两级，染色体数目减半，因此减数第二次分裂前中期的染色体数目为4条，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体加倍变为8条．
（3）白眼雌果蝇（X^rX^rY）产生配子的过程中，由于性染色体为三条，其中任意两条配对正常分离，而另一条随机移向一极，产生含两条或一条性染色体的配子，可以是X^r或者Y单独移向一极，配子种类及比例为2X^r：2X^rY：1X^rX^r：1Y．该果蝇与红眼雄果蝇（X^RY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为X^RX^r、X^RX^rY．
（4）aaX^rX^r与AAX^RY，F₁的基因型是AaX^RX^r、AaX^rY，F₂中灰身红眼的概率是$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$，黑身白眼果蝇的概率是$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{8}$，所以F₂中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3：1．F₂灰身红眼雌果蝇的基因型是AAX^RX^r或是AaX^RX^r，灰身白眼雄果蝇的基因型是AAX^rY或是AaX^rY，F₂灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身的概率是aa=$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{9}$，子代中出现白眼的概率是X^rX^r+X^rY=$\frac{1}{2}$，所以子代中出现黑身白眼果蝇的概率为$\frac{1}{9}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{18}$．
故答案为：
（1）①基因的自由组合  
②BbX^DX^d 灰身红眼：灰身白眼：黒身红眼：黒身白眼=1：1：1：1
（2）2    8    
（3）X^r     X^rX^r      X^RX^r、X^RX^rY   
（4）3：1    $\frac{1}{18}$

点评 本题考查基因的伴性遗传、分离规律和自由组合规律的应用、自由组合测交的展开应用．