Question

11．果蝇为XY型性别决定，下表为果蝇几种性染色体组成与性别的关系，其中XXY个体能够产生4种配子．

染色体组成	XY	XYY	XX	XXY	XXX	YY
性别	雄性		雌性		不发育

果蝇的灰身（B）对黑身（b）为显性，基因位于常染色体上；红眼（R）对白眼（R）是显性，基因位于X染色体C区域中（如图），该区　　域缺失的X染色体记为X^-，其中XX^-　为可雌果蝇，X^-Y因缺少相应基因而死亡．用灰身红眼雄果蝇（BbX^RY）与灰身白眼雌果蝇（BbX^rX^r）杂交得到F₁，发现黑身中有一只白眼雌果蝇（记为W）．现将W与正常红眼雄果蝇杂交产生F₂：
（1）根据F₂性状判断产生W的原因
①若子代的表现型及比例为1：1，则是由于亲代配子基因突变所致；
②若子代的表现型及比例为2：1，则是由X染色体C区段缺失所致；
③若子代的表现型及比例为红眼雌果蝇：白眼雌果蝇：红眼雄果蝇：白眼雄果蝇=4：1：1：4，则是由性染色体数目变异所致．
（2）如果结论③成立，则 W 的控制眼色基因型是X^rX^rY，F₂中的果蝇有6种基因型．
（3）若实验证实 W 个体是由体细胞突变引起，则 F₂ 中眼色基因 R：r=2：1．
（4）将 F₁ 的灰身果蝇自由交配，后代中灰身红眼雌果蝇占$\frac{2}{9}$．

Answer 1

分析 用灰身红眼雄果蝇（X^RY）与灰身白眼雌果蝇（X^rX^r）杂交得到F₁，正常情况下，子代雌果蝇（X^RX^r）均为红眼，雄果蝇（X^rY）均为白眼，但在子代中发现一只例外白眼雌果蝇（记为W）．则此白眼果蝇产生的原因可能是基因突变、染色体数目变异或染色体缺失，现将W与正常红眼雄果蝇（X^RY）杂交产生F₂，根据F₂性状判断产生W的原因．

解答 解：（1）用灰身红眼雄果蝇（BbX^RY）与灰身白眼雌果蝇（BbX^rX^r）杂交得到F₁，正常情况下F₁的雌果蝇眼色的基因型为X^RX^r，表现型为红眼．白眼雌果蝇的出现可能有三种原因，基因突变所致、X染色体C区段缺失所致、性染色体数目变异所致．
①若为基因突变所致，则白眼的基因型为X^rX^r，与正常红眼雄果蝇杂交产生F₂，即X^rX^r×X^RY，子代的表现型及比例为红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1：1．
②若是由X染色体C区段缺失所致，则白眼的基因型为X^-X^r，与正常红眼雄果蝇杂交产生F₂，即X^-X^r×X^RY，由于X^-Y因缺少相应基因而死亡，所以子代的表现型及比例为 红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=2：1．
③若是由性染色体数目变异所致，根据表格雌果蝇的染色体组成可知，白眼果蝇的染色体组成为XXY，所以基因型为X^rX^rY，产生的配子为X^rX^r：X^rY：X^r：Y=1：2：2：1．正常红眼雄果蝇产生的配子为X^R：Y=1：1，结合表格中个体的发育情况可知，子代红眼雌果蝇（X^RX^rY、X^RX^r）：白眼雌果蝇（X^rX^rY）：红眼雄果蝇（X^RY）：白眼雄果蝇（X^rY、X^rYY）=4：1：1：4．
（2）如果结论③成立，则W的基因型是X^rX^rY，其能产生四种配子（即X^rX^r、Y、X^rY、X^r），与与正常红眼雄果蝇（X^RY）杂交，由于XXX和YY不能发育，因此F₂中果蝇的基因型种类有4×2-2=6．
（3）若实验证实W个体是由体细胞突变引起，则生殖细胞的基因型仍为X^RX^r，其与正常红眼雄果蝇（X^RY）杂交，则F₂中眼色基因R：r=2：1．
（4）亲代果蝇的基因型均为Bb，则F₁中灰身果蝇的基因型及比例为$\frac{1}{3}$BB、$\frac{2}{3}$Bb，B的基因频率为$\frac{2}{3}$，而b的基因频率为$\frac{1}{3}$，将F₁的灰身果蝇自由交配，根据遗传平衡定律，后代灰身果蝇占$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$+$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{3}$×2=$\frac{8}{9}$，红眼果蝇占$\frac{1}{2}$，因此后代中灰身红眼雌果蝇占$\frac{8}{9}$×$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}$=$\frac{2}{9}$．
故答案为：
（1）①1：1 ②2：1 
③红眼雌果蝇：白眼雌果蝇：红眼雄果蝇：白眼雄果蝇=4：1：1：4
（2）X^rX^rY 6
（3）2：1
（4）$\frac{2}{9}$

点评 本题结合图表，考查伴性遗传、基因自由组合定律的实质及应用、基因突变、基因频率的计算，要求考生掌握伴性遗传的特点，能结合基因突变和染色体变异的特点及表中信息准确判断W产生的原因；掌握基因自由组合定律的实质，能采用逐对分析法进行相关计算；掌握遗传平衡定律．