Question

13．猫是XY型性别决定的二倍体生物，当猫细胞中存在两条或两条以上的X染色体时，只有一条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如图所示．请回答：

（1）利用显微镜观察巴氏小体可用碱性染料染色．巴氏小体能用来区分正常猫的性别，理由是正常雄猫体细胞中没有巴氏小体，正常雌猫体细胞中有巴氏小体．
（2）显微镜下观察到某雌猫体细胞的细胞核中有2个巴氏小体，该雌猫的性染色体组成为XXX．
（3）控制猫毛皮颜色的基因A（橙色）、a（黑色）位于X染色体上，基因型为X^AY的猫毛皮颜色是橙色．现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄猫的基因型为X^AX^aY；若该雄猫的亲本基因型为X^aX^a和X^AY，则产生该猫是由于父方（填“父方”或“母方”） 形成了异常的生殖细胞，导致出现这种异常生殖细胞的原因是减数第一次分裂时X^A、Y染色体没有分离．
（4）已知某环境条件下猫的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡，现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1：2．假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎．在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是3：2．

Answer 1

分析 本题关键是从题干和题图中获得有效信息．从图解中可以看出，如果细胞中有两条X染色体，只有一条X染色体有活性，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体．因此正常雄猫体细胞中没有巴氏小体，而雌猫体细胞中只有一条X染色体，另有一条X染色体转变成为巴氏小体．

解答 解：（1）巴氏小体的本质仍属于染色体，所以仍可用染色体染色剂染色（醋酸洋红、龙胆紫等）．猫是二倍体生物，体细胞中只能有两条性染色体XY或XX，根据题意细胞只能保留一条X染色体，多出的X染色体变成巴氏小体，所以，正常雄猫体细胞中没有巴氏小体，而雌猫体细胞中只有一条X染色体，另有一条X染色体转变成为巴氏小体．
（2）一个巴氏小体是一条X染色体转变而来，性染色体组成为XXX的，则形成2个巴氏小体．基因的表达分为先转录后翻译两个阶段，染色体异常必然影响转录过程．
（3）雄猫的X染色体上基因能正常表达，所以X^AY表现为橙色；橙黑相间的雄猫体细胞中有一个巴氏小体，说明体内同时存在橙色和黑色基因，其基因型为X^AX^aY；由于母亲只有X^a一种染色体，所以子代雄猫的三条性染色体X^AX^a、Y中X^A、Y两条染色体只能同时来自父亲，故父方形成了异常精子，由于X、Y是一对同源染色体，故异常精子X^AY的形成必然是减数第一次分裂后期，X^A、Y染色体没有分离造成的．
（4）由题意分析可知，AA和Aa作为亲本随机交配，且其比例为1：2，则A的基因频率$\frac{2}{3}$，a的基因频率$\frac{1}{3}$．其后代AA的基因频率（$\frac{2}{3}$）²=$\frac{4}{9}$，Aa的基因频率是2×$\frac{1}{3}×\frac{2}{3}=\frac{4}{9}$，又因为aa个体在出生前会全部死亡，所以该群体随机交配产生的第一代中只有AA和Aa个体，且两者比例为1：1．再让第一代群体随机交配，则A的基因频率$\frac{3}{4}$，则a的基因频率$\frac{1}{4}$，其后代AA的基因频率（$\frac{3}{4}$）²=$\frac{9}{16}$，其后代Aa的基因频率2×$\frac{1}{4}×\frac{3}{4}=\frac{6}{16}$，第一代中只有AA和Aa个体，且两者比例为$\frac{9}{16}$：$\frac{6}{16}$=3：2
故答案为：
（1）碱性染料（或改良苯酚品红染液、龙胆紫染液、醋酸洋红染液三个之一）   正常雄猫体细胞中没有巴氏小体，正常雌猫体细胞中有巴氏小体
（2）XXX
（3）橙色    X^AX^aY     父方   减数第一次分裂时X^A、Y染色体没有分离
（4）3：2

点评 本题考查了染色体变异的相关知识，意在考查考生从题目所给的图形中获取有效信息的能力，审题能力，分析能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系．