Question

15．果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视．请根据以下信息回答下列问题：
已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状（显性基因用A表示，隐性基因用a表示）；直毛与分叉毛是一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）．两只亲代果蝇杂交，子一代中雌蝇及雄蝇的表现型比例如下图所示．回答下列问题：

（1）果蝇体细胞中有4对染色体，对其基因组进行研究应测序5条染色体．在精子的形成过程中，当染色体第二次移向细胞两极时，细胞中有8个着丝点．
（2）控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体上；子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合子与杂合子的比例为1：5．
（3）在一次杂交实验中，灰身直毛雄蝇×灰身分叉毛雌蝇，产下一只染色体组成为XXY的黑身分叉毛果蝇，在没有基因突变的情况下，与亲代雌蝇参与受精的卵细胞一起产生的极体，其染色体组成及基因分布可能包括①③④（填标号）．

（4）果蝇体内另有一对基因T、t，当t基因纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇．在又一次实验中，让亲代一只纯合直毛雌果蝇与一只纯合分叉毛雄果蝇杂交，所得F₁代的雌雄果蝇随机交配，F₂代雌雄比例为3：5．则可以判断T、t基因位于常（填X或常）染色体上，亲代雄果蝇的基因型为ttX^bY．F₂代雄果蝇中共有8种基因型．（不考虑灰身与黑身这对性状）

Answer 1

分析 阅读题干和题图可知，本题涉及的知识有减数分裂、基因的自由组合定律和伴性遗传，明确知识点，梳理相关的基础知识，分析题图，结合问题的具体提示综合作答．

解答 解：（1）由于X与Y染色体存在差异，所以对果蝇基因组研究应测序单倍体基因组，即5条染色体．在精子的形成过程中，当染色体第二次移向细胞两极时，应发生在减数第二次分裂的后期，细胞中应有8条染色体．
（2）从图表可知，子代雌性无分叉毛果蝇，分叉毛只存在于雄性，所以控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体上，根据子一代表现型，可知亲代基因型为AaX^BX^b和AaX^BY，在子代灰身直毛雌性中，基因型为1AAX^BX^b、2AaX^BX^b、1AAX^BX^B、2AaX^BX^B，所以纯合子与杂合子的比例为1：5．
（3）灰身直毛雄蝇×灰身分叉毛雌蝇，产下一只性染色体组成为XXY的黑身分叉毛果蝇，亲本基因型是AaX^bX^b和AaX^BY，产下一只性染色体组成为XXY的黑身分叉毛果蝇的基因型是aaX^bX^bY，是由于母本减数分裂不正常所致，既可能是减数第一次分裂也可能是第二次分裂分裂异常，所以三个极体可能是①③④．
（4）纯合直毛雌果蝇与分叉毛雄果蝇杂交，如果T基因在X染色体上，亲本基因型是X^TX^T和X^tY，F₁代基因型是X^TX^t和X^TY，F₂代基因型是X^TX^T、X^T X、X^TY、X^tY，t基因不纯合不会发生性反转，雌雄比是1：1，与题意不符，所以T、t基因位于常染色体上．亲本基因型是TTX^BX^B和ttX^bY，F₁代基因型是TtX^BX^b和TtX^BY，F₂代雄果蝇共有基因型3×2+2=8种，+2指性反转的两种．
故答案为：
（1）5    8    
（2）X染色体   1：5      
（3）①③④
（4）常  ttX^bY  8

点评 本题考查伴性遗传和遗传定律的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，要求学生能运用所学知识通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力，获取信息的能力，综合运用能力．