Question

14．几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示．

（1）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．
（2）白眼雌果蝇（X^rX^r Y）最多能产生X^r、X^rX^r、X^rY和Y四种类型的配子．该果蝇与红眼雄果蝇（X^R Y）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为X^RX^r、X^RX^rY．
（3）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$\frac{1}{18}$．
（4）用红眼雌果蝇（X^RX^R）与白眼雄果蝇（X^r Y）为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇（记为“M”），M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离．请设计简便的杂交试验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的．实验步骤：M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型．
结果预测：I．若子代出现红眼（雌）果蝇，则是环境改变；
Ⅱ．若子代表现型全是白眼，则是基因突变；
Ⅲ．若没有子代，则是减数分裂时X染色体不分离．

Answer 1

分析 阅读题干可知，该题的知识点是减数分裂过程中染色体的行为变化，染色体变异，果蝇的性别决定和伴性遗传，基因自由组合定律的实质和应用，回忆相关知识点，然后分析题干结合题图获取有效信息，并结合相关知识综合解答

解答 解：（1）由题图可知，正常果蝇含有8条染色体，2个染色体组，减数第一次分裂中期含有2个染色体组；减数第一次分裂结束，染色体数目减半，是四条，此时每条染色体上含有2条染色单体，减数第二次分裂后期着丝点分裂，染色体暂时加倍，含有8条染色体．
（2）白眼雌果蝇的基因型是X^rX^rY，按照减数分裂过程中同源染色体分离，最多可产生四种类型的配子是：X^rX^r、Y、X^r、X^rY，红眼雄果蝇（X^RY）产生的配子的基因型是X^R、Y，杂交后的雌果蝇的基因型为X^RX^rX^r（死亡）、X^RX^r、X^RX^rY、X^rX^rY，其中表现为红眼的是X^RX^r、X^RX^rY．
（3）用黑身白眼雌果蝇（aaX^rX^r）与灰身红眼雄果蝇（AAX^RY）杂交，F₁雌果蝇的基因型为AaX^RX^r、雄果蝇的基因型为AaX^rY，由于果蝇的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，F₂中灰身与黑身之比是A_：aa=3：1，红眼与白眼之比是1：1，因此F₂中灰身红眼与黑身白眼之比为为3：1；F₂灰身红眼雌果蝇的基因型为A_X^RX^r，灰身白眼雄果蝇的基因型为A_X^rY，其中Aa的概率都为$\frac{2}{3}$，因此从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aaX^rX^r+aaX^rY=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{18}$．
（4）分析题干信息可知，该实验的目的是设计实验探究该白眼雄果蝇M的变异是单纯由环境改变引起表现型变化，还是基因突变引起的，或亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离引起，如果是单纯由环境改变引起表现型变化则该性状不能遗传，如果是基因突变引起的，该变异可以遗传，因此可以用M果蝇与白眼雌果蝇交配，如果是由环境变化引起的则雌果蝇色素红眼；如果是由基因突变因此的，则子代雌雄果蝇都是白眼；如果是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离，造成的，则该白眼雄果蝇的基因型是X^rO，不产生后代．
故答案为：
（1）2   8
（2）X^rY    Y    X^RX^r、X^RX^rY
（3）3：1   $\frac{1}{18}$
实验步骤：M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型
结果预测：I．子代出现红眼（雌）果蝇
II．子代表现型全是白眼
III．没有子代

点评 本题旨在考查学生对于减数分裂、染色体变异、果蝇的性别决定和伴性遗传、基因的在自由组合定律的实质和应用的理解，把握知识的内在联系，并通过分析、比较、综合等方法对某些生物学问题进行推理、判断、综合解答问题的能力及设计遗传实验的能力、预期实验结果、获取结论的能力．