Question

3．摩尔根的学生布里奇从纯合红眼的果蝇种群中发现一只缺刻翅的变异雌蝇，为研究该变异类型，布里奇进行了如下实验：
（1）用该缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，下一代雌性缺刻翅、正常翅各一半，雄性只有正常翅，且雌雄比例为2：1．布里奇根据实验结果做出假设一：缺刻翅由位于X染色体上的一种显性基因所控制，并且该缺刻翅刻基因会使雄性致死．
（2）布里奇又用该缺刻翅红眼雌蝇同正常翅白眼雄蝇杂交，其子一代情况如下：
①F₁缺刻翅雌蝇都是白眼．
②雄蝇中无缺刻翅．
若用假设一解释①现象，F₁缺刻翅雌蝇的眼色应为红眼，这与事实不符．因此，布里奇又做出了假设二：缺刻翅这种变异并非基因突变引起的，可能是发生了染色体变异（缺失）变异，使红眼基因消失，含有这种变异的雌性个体在杂合状态下能（能/不能）生存，含有这种变异的雄性个体不能（能/不能）生存．
（3）上述两种假设可以通过显微镜对染色体进行观察，最终证明假设二正确的．

Answer 1

分析 根据题意分析可知：该变异可能属于基因突变，也可能是染色体结构变异中的缺失．
如果是基因突变：缺刻翅雌果蝇的基因型为X^AX^a，正常翅雄果蝇的X^aY，纯合致死的基因型X^AX^A和X^AY．由于雄果蝇为X^AY时有致死效应，所以缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，F₁中雌雄果蝇比例为2：1．

解答 解：（1）根据题干中的杂交结果可知，后代的表现型与性别相关联，说明该突变基因位于X染色体，说明亲本的基因型为X^AX^a和X^aY，下一代基因型为X^AX^a、X^aX^a、X^aY、X^AY（致死）．
（2）由于该缺刻翅红眼雌蝇是纯合红眼的果蝇变异形成，因此基因型可以表示为X^AWX^aW，所以它同正常翅白眼雄蝇X^awY杂交，由于纯合红眼的果蝇后代都含有X^W，所以其F₁缺刻翅雌蝇的眼色应为红眼，但实验结果是F₁缺刻翅雌蝇都是白眼，说明缺刻翅这种变异并非基因突变引起的，可能是发生了染色体结构变异中的缺失．假设X染色体上缺失的基因（缺失的基因包括红色基因）用X⁰表示，则缺刻翅红眼雌蝇的基因型为（X^WX⁰），所以可以认为缺刻翅这种变异并非基因突变引起的，可能是发生了染色体结构变异使红色基因消失，即：X^WX⁰（缺刻翅红眼雌蝇）×X^wY（正常翅白眼雄蝇）→1X^WX^w（正常翅红眼雌蝇）：1X⁰X^w（缺刻翅白眼雌蝇）：1X^WY（正常翅红眼雄蝇）：1X⁰Y（雄蝇死亡）．含有这种变异的红眼雌性（X^WX⁰）个体在杂合状态下能生存，而含有这种变异的雄性（X⁰Y）个体不能生存．
（3）由于染色体在细胞分裂中期形态固定，数目清晰，所以可以通过显微镜对染色体进行观察．
故答案为：
（1）X     致死
（2）红眼     染色体变异（缺失）    红眼      能      不能
（3）显微镜对染色体进行

点评 本题考查伴性遗传和染色体结构变异的相关知识，要求考生能够根据杂交后代的表现型及比例确定基因的位置，并确定变异的类型，同时进行演绎推理推测致死个体的基因型，具有一定的难度．