Question

11．果蝇种群中翅型有3种：长翅、小翅和残翅，该性状由A与a、H与h两对基因共同决定：基因A、H同时存在个体表现为长翅，基因A、H均不存在则表现为残翅，其余均为小翅．某果蝇的相关基因在染色 体上的位置如图所示．分析回答：
（1）该果蝇的一个基因组中含有5条染色体，若该果蝇的精原细胞产生了一个基因型为AaYY的次级精母细胞，则产生该细胞的原因为减数第一次分裂时发生了基因突变或交叉互换（基因重组）．
（2）现选择基因型纯合的长翅雌性个体和残翅雄性个体杂交，F₁代雌雄个体相互交配，则在F₂中，雄性个体的表现型及比例为长翅：小翅：残翅=3：4：1．

Answer 1

分析 1、分析题图可知，果蝇含有4对同源染色体，其中3对是常染色体，1对性染色体，果蝇的性别决定是XY型，X、Y是异型同源染色体，二者的遗传信息不完全相同，因此基因组包括3条常染色体、1条X染色体、1条Y染色体上的遗传信息．
2、由题意知，果蝇的翅型由2对等位基因决定，一对位于常染色体上，1对位于X染色体上，且A、H同时存在个体表现为长翅，基因A、H均不存在则表现为残翅，其余均为小翅，因此长翅雌果蝇的基因型是A_X^HX^_，长翅雄果蝇的基因型是A_X^HY，残翅雌果蝇的基因型是aaX^hX^h，残翅雄果蝇的基因型是aaX^hY，小翅雌果蝇的基因型是aaX^HX^-、A_X^hX^h、A_X^hY、aaX^hY；由于2对等位基因分别位于2对同源染色体上，因此在遗传过程中遵循自由组合定律和分离定律．

解答 解：（1）由题图可知，果蝇含有4对同源染色体上，其中X、Y是异型同源染色体，X、Y染色体上的遗传信息不完全相同，因此果蝇的一个基因组包括3条常染色体和一条X、一条Y染色体；该果蝇的基因型是AaXY，如果精原细胞产生了一个基因型为AaYY的次级精母细胞，则可能的原因是减数第一次分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，A基因与a基因位于一条染色体的两条染色单体上．
（2）由题意知，纯合的长翅雌性个体的基因型是AAX^HX^H，纯合残翅雄性个体的基因型是aaX^hY，二者杂交子一代的基因型是AaX^HXh、A^aX^HY，子一代雌雄个体交配，后代中雄果蝇中，长翅的概率是A_X^HY=$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$，残翅的概率是aaX^hY=$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$，小翅的概率是1-$\frac{3}{8}-\frac{1}{8}=\frac{4}{8}$，因此长翅：小翅：残翅=3：4：1
故答案为：
（1）5   减数第一次分裂时发生了基因突变或交叉互换（基因重组）
（2）长翅：小翅：残翅=3：4：1

点评 本题结合果蝇的染色体组成示意图，考查了伴性遗传、染色体组、基因自由组合定律的应用等相关知识，要求考生能够明确具有性别之分的生物一个基因组需要包括两条性染色体，能够运用基因的自由组合定律进行相关概率的计算．