Question

4．如图1表示果蝇体细胞的染色体，请回答下列问题：

Ⅰ．（1）美国生物学家摩尔根用假说演绎法证明了红眼与白眼基因位于图中1（填序号）染色体上．
（2）果蝇的体色有灰体和黑檀体（由基因A、a控制），若多对纯合灰体雌果绳与黑檀体雄果蝇交配，子一代均为灰体，将子代的雌果绳与其亲本雄果蝇回交，后代灰体和黑檀体两种果蝇的比例为1：1，不能（能或不能）确定基因A、a位于常染色体上．原因是基因在常染色体和性染色体都可以实现1：1（Aa×aa→Aa：aa=1：1；X^BX^b×X^bY→X^BX^b、X^BY：X^bY^b、X^bY=1；1；X^BX^b×X^bY^b→X^BX^b、X^BX^b；X^bX^b、X^bY^b=1：1）．
（3）若实验发现A、a位于3、4号染色体上，现有一对红眼（B）灰体果蝇交配，其子代中出现了一只性染色体组成为XXY的白眼黑檀体果蝇．这只异常果蝇的产生是由于亲本雌（填雌、雄）果蝇在减数第二次分裂时染色体不分离所致．
Ⅱ．若科学家进一步研究另一类果蝇“致死类果蝇”染色体时发现圆体（D），冈田氏绕眼（E）分别位于3、4 号染色体上（如图2所示），并且显性纯合致死，只有杂合子存活．
（1）“致死类果蝇”的雌雄相互交配，得到的后代表现型有几种1．
（2）若该“致死类果绳”X染色体上存在缺刻现象（缺少某一片段）．缺刻红眼雌果蝇（X^BX°）与白眼雄果蝇（X^bY）杂交得雌雄个体数量比例为2：1，雄性全部为红眼，雌性中既有红眼又有白眼，对此合理的解释是X0的卵细胞不能与Y精子结合，否则，致死（或X0与Y结合使子代致死）．现将圆体冈田氏绕眼缺刻红眼雌果蝇与圆体冈田氏绕眼白眼雄果蝇相互交配，子代雌果蝇表现型为圆体冈田氏绕眼红眼、圆体冈田氏绕眼白眼，雌雄果蝇的比例为2：1，若将上述子代雌雄果蝇相互交配产生的后代中圆体冈田氏绕眼红眼雄果蝇在后代中所占的比例为$\frac{4}{7}$．

Answer 1

分析 由题意知，缺刻红眼雌果蝇（X^BX^-）与白眼雄果蝇（X^bY）杂交得F₁，F₁中雌雄个体数量比例为2：1，雄性全部为红眼，雌性中既有红眼又有白眼，说明X染色体缺刻会使雄性致死，即X^-Y致死，F₁中雌果蝇的基因型为X^BX^b、X^bX^-，雄果蝇的基因型为X^BY．

解答 解：Ⅰ、（1）摩尔根通过红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上，并位于X染色体上．
（2）由于基因A、a在常染色体和性染色体都可以实现1：1，如：Aa×aa→Aa：aa=1：1；X^BX^b×X^bY→X^BX^b、X^BY：X^bY^b、X^bY=1；1； X^BX^b×X^bY^b→X^BX^b、X^BX^b； X^bX^b、X^bY^b=1：1，因此，不能确定基因A、a位于常染色体上．
（3）现有一对红眼（B）灰体果蝇交配，即AaX^BX^b×AaX^BY→一只性染色体组成为XXY的白眼黑檀体果蝇aaX^bX^bY．这只异常果蝇染色体组成为XXY中含有2个X^b的，亲代中只有母本含有1个X^b．因此，可推测出这只异常果蝇染色体组成为XXY产生是由于亲本雌果蝇在减数第二次分裂时X染色体上的姐妹染色单体不分离所致．
Ⅱ、（1）由于只有$\frac{De}{dE}$的杂合子存活，并且它能产生两种配子：De、dE，由于DD和EE纯合致死，即$\frac{dE}{dE}$和$\frac{De}{De}$致死，因此后代中只有$\frac{De}{dE}$的杂合子存活．
（2）由题意知，缺刻红眼雌果蝇（X^RX^-）与白眼雄果蝇（X^rY）杂交得F₁，F₁中雌雄个体数量比例为2：1，雄性全部为红眼，雌性中既有红眼又有白眼，说明X染色体缺刻会使雄性致死，即X^-Y致死．现将圆体冈田氏绕眼缺刻红眼雌果蝇与圆体冈田氏绕眼白眼雄果蝇相互交配，即DdEeX^BX^-×DdEeX^bY，子代存活的基因型为（DdEeX^BX^b：DdEeX^bX^-）：DdEeX^bY=（1：1）：1=2：1．所以子代雌果蝇表现为圆体冈田氏绕眼红眼、圆体冈田氏绕眼白眼．若将上述子代雌雄果蝇相互交配产生的后代中圆体冈田氏绕眼红眼雄果蝇在后代中所占的比例为$\frac{4}{7}$．
故答案为：
Ⅰ．（1）1
（2）不能    基因在常染色体和性染色体都可以实现1：1 （Aa×aa→Aa：aa=1：1；X^BX^b×X^bY→X^BX^b、X^BY：X^bY^b、X^bY=1；1； X^BX^b×X^bY^b→X^BX^b、X^BX^b； X^bX^b、X^bY^b=1：1 ）
（3）雌   二
Ⅱ．（1）1
（2）X0的卵细胞不能与Y精子结合，否则，致死（或X0与Y结合使子代致死）    圆体冈田氏绕眼红眼、圆体冈田氏绕眼白眼     2：1   $\frac{4}{7}$

点评 本题具有一定的难度，属于考纲中理解层次的要求，主要考查DNA分子结构、减数分裂和伴性遗传的计算，要求考生具有扎实的基础知识，并能够运用遗传图解的方式解决问题．