Question

3．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．
（2）白眼雌果蝇（X^rX^rY）最多能产生X^r、X^rX^r、X^rY、Y四种类型的配子．
（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．
（4）用红眼雌果蝇（X^RX^R）与白眼雄果蝇（X^rY）为亲本杂交，在F₁群体中发现一只白眼雄果蝇（记作“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．请设计简便的杂交实验，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．若子代表现型全部为白眼，则是基因突变；
Ⅲ．若无子代产生，则是减数分裂时X染色体不分离．

Answer 1

分析 （1）染色体组数的判断方法有：
①看N前面的系数，系数是几就是几个染色体组．
②看同种形态的染色体的条数，如果每种形态均为3条，即为3个染色体组，如果几乎每种形态都是两条，只有其中一条是三条（单条）的，则是三体（单体），属于染色体数目变异的个别增添（缺失），仍为2个染色体组．
（2）三体在减数分裂过程中，三条的染色体不能正常联会，产生的配子种类及比例也会发生相应变化．

解答 解：（1）正常果蝇是二倍体生物，体细胞中染色体数是8条，每个染色体组含有4条染色体．
（2）基因型为X^rX^rY的雌性个体，减数分裂过程中其中两条性染色体会联会配对形成四分体，这两条染色体会分开，与另一条性染色体随机分入一个细胞，这种情况共形成4种配子，X^r、X^rY、X^rX^r、Y．
（3）黑身白眼雌果蝇（aaX^rX^r）与灰身红眼雄果蝇（AAX^RY）杂交，F₁果蝇的基因型为AaX^rY和AaX^RX^r，F₂代的表现型及其概率为$\frac{3}{8}$灰身红眼[$\frac{3}{4}$（A_）×$\frac{1}{2}$（X^rX^r、X^rY）=$\frac{3}{8}$]、$\frac{1}{8}$黑身红眼[$\frac{1}{4}$（aa）×$\frac{1}{2}$（XRX^r、XRY）=$\frac{1}{8}$]、$\frac{3}{8}$灰身白眼[$\frac{3}{4}$（A_）×$\frac{1}{2}$（X^RX^r、X^RY）=$\frac{3}{8}$]、$\frac{1}{8}$黑身白眼[$\frac{1}{4}$（aa）×$\frac{1}{2}$（X^rX^r、X^rY）=$\frac{1}{8}$]，故F₂中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3：1．
（4）本题应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手，推出每种可能下M果蝇的基因型，从而设计实验步骤和预测实验结果．三种情况下白眼雄果蝇的基因型不同，第一种情况下基因型为X^RY，第二种情况下基因型为X^rY，第三种情况下，母本产生的卵细胞有O和X^RX^R两种，O型卵细胞与含X^r的精子受精得到的个体为雄性不育（根据题干中图可知），基因型为X^rO．所以，要判定M果蝇的基因型可让该个体与正常的多只白眼雌果蝇（X^rX^r）交配，统计子代的眼色可判定其基因型，进而可以判定属于哪种情况．第一种情况X^RY与X^rX^r杂交，若子代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则为环境引起的表型改变；第二种情况X^rY与X^rX^r杂交，若子代全为白眼，则为基因突变引起的表型改变；第三种情况X^rO与X^rX^r杂交，若没有子代产生（X^rO不育），则为减数分裂时X染色体没有分离．
故答案为：（1）2
（2）X^rY    Y（注：两空顺序可颠倒）
（3）3：1
（4）M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型
I子代出现红眼（雌）果蝇
II子代表现型全部为白眼
III无子代产生

点评 本题主要考查遗传的细胞学基础、伴性遗传、概率计算等知识，同时考查实验结果预测、分析的能力．