Question

100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视．果蝇的X和Y染色体有一部分是同源段（如图中的Ⅰ片段（1）另一部分是非同源段（图中的Ⅱ-1、Ⅱ-2）．
请完成以下问题：
（1）如果分析果蝇的核基因组，至少需要研究

 

条染色体；若果蝇的性染色体组成是XYY，最可能的原因是

 

（2）在减数分裂过程中，X和Y染色体能通过互换发生基因重组的是图中

 

片段．
（3）科学家用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验，（不考虑同源区段）结果如表所示．

P	F1
①♀灰身红眼×♂黑身白眼	♀灰身红眼、♂灰身红眼
②♀黑身白眼×♂灰身红眼	♀灰身红眼、♂灰身白眼

可得出果蝇

 

是显性性状，由组合②可判断控制眼色的基因位于

 

染色体上．若组合②的F₁随机交配，则F₂黑身雄蝇中白眼占

 

．
（4）某学者研究黑腹果蝇的杂交时发现如下结构（不考虑基因突变）刚毛（A）对截毛（a）为显性．
杂交组合一：P：截毛（♀）×刚毛（♂）→F₁：截毛（♀）：刚毛（♂）=1：1
杂交组合二：P：截毛（♀）×刚毛（♂）→F₁：刚毛（♀）：截毛（♂）=1：1
分析黑腹果蝇的杂交结果，可知控制该性状的基因存在于

 

片段，组合一亲本的基因型是

 

．

Answer 1

考点：染色体结构变异和数目变异,伴性遗传

专题：

分析：阅读题干可知，该题涉及的知识点是基因组的概念，人类基因组计划，减数分裂过程中染色体行为变化和染色体数目变异，性别决定和伴性遗传，基因的分离定律和自由组合定律，梳理相关知识点，并分析题干获取信息，根据相关信息结合所学知识进行推理、分析解答．

解答： 解：（1）由于果蝇体细胞中含有4对染色体，且X、Y染色体是异型同源染色体，因此如果分析果蝇的核基因组，至少需要研究3条常染色体和1条X染色体、1条Y染色体；若果蝇的性染色体组成是XYY，X染色体来自卵细胞，YY染色体来自精子，因此可能的原因是父方精原细胞在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后，2条子染色体Y移向细胞的同一极所致．
（2）分析题图可知，X、Y染色体在Ⅰ区段属于同源部分，因此和Y染色体能通过互换发生基因重组的是图中的Ⅰ片段．
（3）分析表格中信息可知，红眼果蝇与白眼果蝇交配，后代全是红眼，说明红眼对白眼为显性，灰身与黑身交配，后代全是灰身，说明灰身对黑身是显性；组合②中，♀黑身白眼与♂灰身红眼交配，后代中雌性为红眼，雄性为白眼，说明制眼色的基因位于X染色体上；对于眼色来说，组合②的F₁的红眼雌果蝇是杂合子X^WX^w，雄果蝇的基因型为X^wY，F₁随机交配得则F₂中雄果蝇的基因型为X^WY（红眼）：X^wY（白眼）=1：1，又知果蝇的体色是常染色体遗传，在雌雄个体之间没有差异，因此F₂黑身雄蝇中白眼占

1

2

．
（4）分析表格中信息可知，黑腹果蝇截毛或刚毛表现与性别相关联，属于伴性遗传，又知雌雄个体都存在截毛和刚毛，因此属于伴X遗传，如果基因为于Ⅱ2区段，杂交组合一是基因型为X^aX^a和X^A Y，杂交后代中雌性表现为刚毛，雄性表现为截毛，与题意矛盾，因此控制该性状的基因存在于Ⅰ区段（同源区段），由于后代中的雄性个体是刚毛性状，因此雄性亲本的A基因位于Y染色体上，后代雌性个体全是截毛，因此雄性亲本的X染色体上的基因是a，所以组合一亲本的基因型是X^aX^a和X^aY^A．
故答案为：
（1）5    父方精原细胞在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后，2条子染色体移向细胞的一极
（2）Ⅰ
（3）灰身、红眼   X  

1

2

（4）ⅠX^aX^a和X^aY^A

点评：本题旨在考查学生理解减数分裂过程中染色体行为变化、性别决定和伴性遗传、基因的自由组合定律和分离定律等知识要点，把握知识的内在联系，并运用相关知识对相关生物学问题进行解释、推理、判断、获取结论的能力．