14.(原创题)果蝇是遗传学研究中一种重要的实验材料,请回答下列相关问题:
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性染色体组成 |
XY |
XX |
XXY |
XO |
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人的性别 |
雄 |
雌 |
雄 |
雌 |
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果蝇的性别 |
雄 |
雌 |
雌 |
雄 |
(1)果蝇与人相似,均属于________型性别决定。上表列出了人、果蝇的性染色体组成与性别的关系。由表可知,Y染色体只在________(填“人”或“果蝇”)的性别决定中起主导作用。
(2)果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性,基因位于常染色体上;红眼(R)对白眼(r)为显性,基因位于X染色体上。若表现型均为红眼灰身的雌、雄果蝇交配,后代出现了红眼灰身、红眼黑身、白眼灰身、白眼黑身四种表现型,问:
①两亲本的基因型为:雌________,雄________。
②雄性亲本产生的精子的基因型为________,其比例为________。
(3)自然界中的果蝇雌雄个体中都有一些个体为黄翅、一些个体为灰翅,不知道黄翅和灰翅的显隐性关系,但已知该性状受一对等位基因控制。请你设计一个通过两对杂交实验(提示:一对为正交,一对为反交)来判断这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上的方案。
正反交实验:正交________;反交________。
推断和结论:
________________________________________________________________________。
(4)遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失,从而引起的变异叫缺失,缺失杂合子的生活力降低但能存活,缺失纯合子(雄性个体X染色体片段缺失也视为缺失纯合子)常导致个体死亡。现在一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的?
方法一:
________________________________________________________________________。
方法二:
________________________________________________________________________。
解析:(1)从题表中可以看出,在人类中只要有Y染色体,不管有几条X染色体,都为雄性,而在果蝇中XXY为雌性,而XO却为雄性,由此可知Y染色体只在人的性别决定中起主导作用。(2)B、b和R、r两对基因分别位于两对同源染色体上,遗传时遵循自由组合定律。(3)在判断等位基因是位于常染色体上还是X染色体上时,可采用正交和反交分析后代表现型与性别的关系,若相关则为伴X遗传,反之则为常染色体遗传。(4)根据题目中对缺失纯合子的定义,可以判断一红眼果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交得一只白眼雌果蝇的原因可能有二:一是该果蝇发生基因突变,二是该果蝇发生X染色体片段缺失。可以通过观察该果蝇的X染色体是否异常做出判断,也可以通过杂交实验进行判断,让该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的;如果是X染色体缺失造成,则含缺失X染色体的雄性个体不能生存(因雄性个体X染色体片段缺失也视为缺失纯合子,且缺失纯合子常导致个体死亡),所以杂交后代的比例为雌∶雄=2∶1。
答案:(1)XY 人 (2)①BbXRXr BbXRY ②BXR、BY、bYR、bY 1∶1∶1∶1
(3)雄性黄翅×雌性灰翅 雄性灰翅×雌性黄翅 如果正交和反交两组中子一代的任一性状的表现都与性别无关(同一性状在雌雄个体中所占的比例相同),则说明这对等位基因位于常染色体上。如果正交和反交两组中的一组子一代的任一性状的表现与性别无关,而另一组与性别有关(一组中同一性状在雌雄个体中所占的比例相同,而另一组中同一性状在雌雄个体中所占的比例不同),则说明这对等位基因位于X染色体上。
(4)方法一:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构。若染色体正常,可能是基因突变引起的;反之可能是染色体缺失引起的。
方法二:选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的;若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。