Question

19．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^rY）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^RY）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（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，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^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．
杂交方式：M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交0
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）正常果蝇为二倍体，减数第一次分裂过程中虽然同源染色体已复制，但姐妹染色单体共用着丝点，染色体数未改变，后期仍为两个染色体组．在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，所以细胞中染色体数有8条．
（2）白眼雌果蝇（X^rX^rY）产生配子的过程中，由于性染色体为三条，其中任意两条配对正常分离，而另一条随机移向一极，产生含两条或一条性染色体的配子，可以是X^r或者Y单独移向一极，配子种类及比例为2X^r：2X^rY：1X^rX^r：1Y．该果蝇与红眼雄果蝇（X^RY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为X^RX^r、X^RX^rY．
（3）aaX^rX^r与AAX^RY，F₁的基因型是AaX^RX^r、AaX^rY，F₂中灰身红眼的概率是$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$，黑身白眼果蝇的概率是$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$，所以F₂中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3：1．F₂灰身红眼雌果蝇的基因型是AAX^RX^r或是AaX^RX^r，灰身白眼雄果蝇的基因型是AAX^rY或是AaX^rY，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，子代中出现黑身的概率是aa=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，子代中出现白眼的概率是X^rX^r+X^rY=$\frac{1}{2}$，所以子代中出现黑身白眼果蝇的概率为$\frac{1}{9}×\frac{1}{2}=\frac{1}{18}$．
（4）分析题干可知，三种可能情况下，M果蝇基因型分别为X^RY、X^rY、X^rO． 因此，本实验可以用M果蝇与多只白眼雌果蝇（X^rX^r）杂交，统计子代果蝇的眼色．第一种情况，M应为X^RY，X^RY与X^rX^r杂交，若子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼，则为环境引起的表现型改变；第二种情况，M应为 X^rY，X^rY与X^rX^r杂交，若子代全部是白眼，则为基因突变一起表现型改变；第三种情况，M应为X^rO，由题干所给图示可知X^rO不育，因此M与X^rX^r杂交，若没有子代产生，则为减数分裂时X染色体没有分离．
故答案为：
（1）2   8  
（2）X^rY   Y    X^RX^r、X^RX^rY 
（3）3：1  $\frac{1}{18}$
（4）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 本题是山东高考题的变形，综合考查减数分裂、遗传规律、伴性遗传及染色体异常，综合性较强，难度较大．