Question

1．果蝇个体小，易饲养，繁殖速度快，通常做为遗传实验的材料．请结合所学知识回答下列问题：
（1）果蝇正常减数分裂过程中，含有两条Y染色体的细胞是次级精母细胞．
（2）遗传学研究表明，果蝇的眼色受A、a和B、b两对基因的控制，且独立遗传．色素的产生必须有显性基因A，第二个显性基因B使色素呈紫色，隐性基因b使色素呈红色，不产生色素的个体眼睛呈白色．现有一对红眼雌性与白眼雄性果蝇杂交，F₁为紫眼都是雌性与红眼都是雄性．F₁雌雄果蝇交配后，F₂中紫眼：红眼：白眼=3：3：2．请依据题意，回答下列问题：
①F₁代雌雄果蝇的基因型分别为AaX^BX^b和AaX^bY．
②F₂中紫眼果蝇的基因型共有4种，F₂雌果蝇中杂合子的比例为$\frac{3}{4}$．
（3）若（2）中的亲本杂交，在后代群体中出现了一只白眼雄性果蝇．出现该白眼雄蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中A基因发生了突变或其所在染色体片段缺失，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因．（注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同）
实验步骤：
①用该白眼雄性与纯合红眼雄性杂交，获得F_l；
②F₁自由交配，观察、统计F₂表现型及比例．
结果预测：
Ⅰ．如果F₂表现型及比例为红眼：白眼=3：1，则为基因突变；
Ⅱ．如果F₂表现型及比例为红眼：白眼=4：1，则为染色体片段缺失．

Answer 1

分析 根据题意，F₁中雌蝇全为紫眼，雄蝇全为红眼，并结合图示过程可知，推测为伴性遗传，假设B和b基因位于X染色体上，可知白眼为aa__，紫眼为A_X^B_，红眼为A_X^b_． 亲本中纯合红眼雌蝇与纯合白眼雄蝇基因型为AAX^bX^b和aaX^BY，F₁为AaX^BX^b和AaX^bY，F₂中紫眼：红眼：白眼=3：3：2，所以推测成立．即B、b基因位于X染色体上，由两对等位基因控制遵循自由组合定律．

解答 解：（1）果蝇的次级精母细胞中，由于姐妹染色单体的分离，可能含有两条Y染色体或两条X染色体．
（2）①根据以上分析已知F₁代雌雄果蝇的基因型分别为AaX^BX^b和AaX^bY．
②F₂中紫眼果蝇的基因型共有2×2=4种，F₂雌果蝇中纯合子的比例为$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$，所以杂合子的比例为$\frac{3}{4}$．
（3）Ⅰ．已知亲本是AAX^bX^b和aaX^BY，后代雄果蝇为AaX^bY，如果为基因突变，则该雄果蝇为aaX^bY，与纯合红眼雌性（AAX^bX^b）杂交，获得F_l为
AaX^bX^b、AaX^bY，则F₂表现型及比例为红眼：白眼=3：1；
Ⅱ．如果为染色体片段缺失，则该雄果蝇为OaX^bY，与纯合红眼雌性（AAX^bX^b）杂交，仅考虑A这对基因，F₁为AO、Aa，则A=$\frac{1}{2}$，a=$\frac{1}{4}$，0=$\frac{1}{4}$，AA=$\frac{1}{4}$，Aa=2×$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{4}$，AO=2×$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{4}$，aO=$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$××2=$\frac{1}{8}$，aa=$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，OO=$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，所以F₂表中A_：a_：OO=12：3：1，根据题意OO致死，所以A_：a_=4：1，即F₂表现型及比例为红眼：白眼=4：1．
故答案为：
（1）次级精母细胞
（2）①AaX^BX^b和AaX^bY   ②4       $\frac{3}{4}$
（3）红眼：白眼=3：1        红眼：白眼=4：1

点评 本题综合考查了伴性遗传、自由组合、染色体异常等知识点，综合性很强，能力要求也很高，特别是胚胎致死后相关的基因型的比例要发生改变这一点很容易忽略．