Question

4．黑腹果蝇是常用的遗传研究材料，其性别决定类型为XY型．请回答下列有关问题：

（1）图1为雄果蝇体细胞的染色体组成示意图，则雄果蝇的一个染色体组可以表示为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+Y，雄果蝇正常减数分裂的过程中，有2条Y染色体的细胞是次级精母细胞．
（2）果蝇Ⅱ号染色体上的隐性基因h（正常翅）可以突变为显性基因H（毛翅），Ⅲ号染色体上存在一对基因R、r，r基因纯合时会抑制H基因的表达．则一个种群中正常翅果蝇的基因型有5种．现有一对基因型相同的毛翅雌雄果蝇交配，产生的子代中毛翅与正常翅的比例为3：1，那么这对果蝇的基因型可能是RrHH或RRHh．
（3）果蝇的X染色体和Y染色体上有同源区段和非同源区段（如图2）．已知果蝇的灰身（A）和黄身（a）是一对相对性状．现有偶然发现一只黄身雌果蝇，为确定控制A、a在染色体上的位置，科学家进行了如下实验：将这只雌果蝇和纯合的灰身雄果蝇杂交，得到子一代（F₁）．如果F₁的表现型为雌果蝇均为灰身，雄果蝇均为黄身，则说明基因位于X染色体上非同源区段．如果F₁不能判断，则将F₁雌雄相互交配得到子二代（F₂）．若F₂的表现型是：
①灰身果蝇和黄身果蝇比例为3：1，且与性别无关，则基因位于常染色体上．
②雄果蝇只有灰身性状，雌果蝇既有灰身性状也有黄身性状，则基因位于X、Y染色体上的同源区段．

Answer 1

分析 染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息．染色体组的特点是不含同源染色体，不含等位基因．由于Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体是常染色体，所以Hh和Rr之间符合基因的自由组合定律．

解答 解：（1）雄果蝇的性染色体为XY，X、Y染色体形态、大小不同，所以雄果蝇的一个染色体组可以表示为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+Y；雄果蝇正常减数分裂的过程中，当减数第二次分裂后期，着丝点分裂后染色体数目暂时加倍，会有2条Y染色体，故有2条Y染色体的细胞是次级精母细胞．
（2）由于正常翅基因为隐性基因h，又r基因纯合时会抑制H基因的表达．所以一个种群中正常翅果蝇的基因型有5种，分别是hhRR、hhRr、hhrr、HHrr、Hhrr．毛翅果蝇的基因型R_-H_-，所以一对基因型相同的毛翅雌雄果蝇交配，产生的子代中毛翅与正常翅的比例为3：1，说明只有一对基因是杂合的，因此，这对果蝇的基因型是RrHH或RRHh．
（3）用偶然发现的一只黄身雌果蝇和纯合的灰身雄果蝇杂交，如果F₁的表现型为雌果蝇均为灰身，雄果蝇均为黄身，则说明基因位于X染色体上非同源区段．如果F₁不能判断，则将F₁雌雄相互交配得到子二代（F₂）．若F₂的表现型是灰身果蝇和黄身果蝇比例为3：1，且与性别无关，则基因位于常染色体上；若F₂的表现型是雄果蝇只有灰身性状，雌果蝇既有灰身性状也有黄身性状，则基因位于X、Y染色体上的同源区段．
故答案是：
（1）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+Y     次级精母细胞
（2）5 RrHH　　 　　RRHh
（3）雌果蝇均为灰身，雄果蝇均为黄身
灰身果蝇和黄身果蝇比例为3：1，且与性别无关
雄果蝇只有灰身性状，雌果蝇既有灰身性状也有黄身性状

点评 本题考查果蝇染色体组成、基因的自由组合定律和伴性遗传的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力和实验设计、分析能力．