Question

18．果蝇是雌雄异体的二倍体动物，是常用的遗传研究材料．果蝇的红眼（R）对白眼（r）为显性，正常肢（D）对短肢（d）为显性，长翅（B）对残翅（b）为显性．如图为某果蝇体细胞染色体组成示意图．请据图及所学知识回答下列问题：
（1）该细胞中一个染色体组由Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y组成（用图中的标号回答）．从分子水平上分析，控制眼色的基因R与r的本质区别是碱基的排列顺序不同．
（2）将红眼长翅雌果蝇和红眼长翅雄果蝇作亲本进行杂交．子代的雄果蝇中，红眼长翅：红眼残翅：白眼长翅：白眼残翅=3：1：3：1，雌果蝇中红眼长翅：红眼残翅=3：1，则亲本中红眼长翅雌果蝇的基因型是BbX^RX^r．
（3）假如短肢基因位于Ⅳ号染色体上．基因型为Dd的果蝇进行减数分裂时，出现了处于减数第二次分裂中期的Dd型细胞，最可能的原因是发生了交叉互换．缺失一条Ⅳ号染色体的正常肢果蝇，进行减数分裂时，偶然出现一个DD型配子，最可能的原因是减数第二次分裂时期染色单体未分离．
（4）如果某果蝇的精原细胞中一条Ⅱ号染色体的一个小片段移接到一条Ⅲ号染色体上，并且能正常进行减数分裂，则该果蝇产生的正常精细胞所占比例为$\frac{1}{4}$，这种变异类型属于染色体结构变异．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图示为某果蝇细胞的染色体图解．该果蝇细胞含有4对同源染色体，最后一对性染色体的形态和大小不相同，为XY，所以属于雄果蝇．

解答 解：（1）果蝇是二倍体（2N=8）生物，图示雄果蝇细胞中染色体组成为6+X、Y，其中X、Y为性染色体，一个染色体组由Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅹ或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y组成；等位基因的出现是基因突变的结果，因此从分子水平上分析，R与r的本质区别是碱基的排列顺序（或脱氧核糖核苷酸的排列顺序）不同．
（2）红眼长翅雌果蝇和红眼长翅雄果蝇杂交，子代雌、雄果蝇中，长翅：残翅=3：1，白眼都是雄果蝇，说明控制翅形的基因位于常染色体上，控制眼色的基因位于X染色体上．因此，可推出亲本基因型为♀BbX^RX^r和♂BbX^RY．
（3）基因型为Dd的果蝇，部分初级性母细胞在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，然后同源染色体分离，产生次级性母细胞，所以可能出现处于减数第二次分裂中期的Dd型细胞；因短肢基因位于Ⅳ号染色体上，缺失一条Ⅳ号染色体的正常肢果蝇的基因型为DO，初级性母细胞的Ⅳ号染色体的两条非姐妹染色单体均含有D基因，在减数第二次分裂时期，由于染色体未分离到细胞两极，因此偶然出现一个DD型配子．
（4）Ⅱ号染色体的一个小片段移接到一条Ⅲ号染色体上，属于染色体结构变异．进行减数分裂时，只考虑Ⅱ、Ⅲ两对同源染色体，共有四种自由组合方式，只有当正常染色体组合在一起时才有正常生殖细胞产生，即没有缺失的Ⅱ号染色体与没有被移接的Ⅲ号染色体组合在一起时，才能产生正常精细胞，其所占比例为$\frac{1}{4}$．
故答案为：
（1）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 碱基的排列顺序（或脱氧核糖核苷酸的排列顺序） 
（2）BbX^RX^r  
（3）发生了交叉互换      减数第二次分裂时期染色单体未分离 
（4）$\frac{1}{4}$       染色体结构

点评 本题结合果蝇细胞的染色体图解，考查基因自由组合定律，要求考生能根据图示细胞，判断该果蝇的性别及基因型；掌握基因自由组合定律的实质，能结合图中信息答题．