Question

9．正常果蝇体细胞内有4对同源染色体，图1是几种性染色体异常的果蝇的性别、育性等情况．

（1）对果蝇基因组进行研究，应对5条染色体上的DNA进行测序．
（2）按照遗传规律，白眼雌果蝇（X^rX^r）和红眼雄果蝇交配，后代雄果蝇都应该是白眼的，雌果蝇都应该是红眼的；但是会出现偶尔的例外，即会有白眼雌果蝇或者红眼雄果蝇的产生．请用以上性染色体异常的原理解释：白眼雌果蝇或者红眼雄果蝇是在雄（雌、雄）配子的形成中，产生的异常配子，经过受精后发育而成的．在图2中绘出其中一种异常配子的染色体组成．
（3）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．现提供染色体正常的红眼、白眼雌雄果蝇若干，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．
设计思路：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：
①若子代出现红眼（雄）果蝇，则是环境改变；
②若子代表现型全部为白眼，则是基因突变；
③若无子代产生，则是减数分裂时X染色体不分离．

Answer 1

分析 分析图解可知，图示果蝇染色体图均发生了染色体数目的变异，即性染色体个别的缺失或增添．在果蝇的雄性个体中存在X和Y染色体，两条染色体上的基因存在差异，因此一般进行基因组研究时应调查3条常染色体和XY两条染色体．

解答 解：（1）果蝇的性别决定是XY型，X、Y染色体是异型同源染色体，由于体细胞中含有4对同源染色体，因此对果蝇基因组进行研究，应对果蝇的3条常染色体、1条X染色体、1条Y染色体进行测序．
（2）白眼雌果蝇（X^rX^r）和红眼雄（X^RY）果蝇交配，后代出现白眼雌果蝇，从染色体异常分析该白眼雌果蝇的基因型可能是X^rX^rY，是雌果蝇在减数分裂过程同源染色体不分离，形成了含有2个X^r的卵细胞和不含有X染色体的卵细胞造成的，含有2个X^r的卵细胞与含有Y的正常精子结合形成的受精卵为X^rX^rY，发育成白眼雌果蝇，不含有X染色体的卵细胞与含有X^R的正常精子结合形成的受精卵X^RO，发育成红眼雄性．
（3）由题意知，M果蝇的变异来源可能是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；亲本果蝇发生基因突变；
亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离；实验的目的是验证M果蝇的变异类型，可以用M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，通过观察杂交后代的表型比判断M果蝇的变异类型．
①如果是环境改变引起表现型变化，基因型未变，M果蝇的基因型为X^RY，则杂交后的雌果蝇是红眼；
②如亲本果蝇发生基因突变引起表现型变化，果蝇的基因型为X^rY，则杂交后的全是白眼；
③亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离引起表现型变化，该雄果蝇的基因型为X^rO，不育，因此没有后的产生．
故答案为：
（1）5      
（2）雄如图

（3）M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交
①子代出现红眼（雄）果蝇
②子代表现型全部为白眼
③无子代产生

点评 本题考查了染色体变异以及伴性遗传的有关知识，要求考生能够掌握伴性遗传的特点，能够利用减数分裂过程中的异常分裂解释染色体数目变异的问题，并能够利用杂交实验验证果蝇表现型异常的原因．