Question

3．图甲表示某果蝇染色体及部分基因组成（等位基因D、d位于性染色体上），观察该果蝇某器官切片，发现如图乙、丙所示细胞．请分析回答问题：

（1）丙产生的卵细胞基因型可能为ABX^D或ABX^d或AbX^D或AbX^d．
（2）正常情况下，乙细胞“？”处的基因应为d，丙细胞中出现基因A的原因可能是基因突变．
（3）研究人员分析了果蝇不同类型的细胞，检测其基因表达，结果如丁图所示，在基因1～8中，有一个是控制呼吸酶合成的基因，则该基因最可能是2．丁图中功能最为相似的细胞类型是1与6．
（4）果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b仅位于X染色体上．A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼．
①一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，F₁代全为红眼．亲代雄果蝇的基因型为AAX^bY，将F₁代雌雄果蝇随机交配，所得F₂代红眼雌果蝇中杂合子的比例为$\frac{5}{6}$．
②果蝇体内另有一对基因T、t与A、a不在同一对同源染色体上，也不在性染色体上．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．让一只纯合红眼雌果蝇与一只t基因纯合的白眼雄果蝇杂交，所得F₁代的雌雄果蝇随机交配，F₂代无粉红眼出现．亲代雄果蝇的基因型为ttAAX^bY．F₂代中雌雄个体数比例为3：5．
③用带荧光标记的B、b基因共有的特异序列作探针，与②中F₂代雄果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交，通过观察荧光点的个数可确定细胞中X染色体的数目，从而判断该果蝇是否可育．在一个处于有丝分裂后期的细胞中，若观察到2个荧光点，则该雄果蝇可育；若观察到4个荧光点，则该雄果蝇不育．

Answer 1

分析 分析题图：甲细胞的基因组成为aaBbX^DX^d；乙细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期，因此①表示有丝分裂；丙细胞不含同源染色体，其着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期，因此②表示减数分裂；丁图中，基因2在1-7号细胞中均表达．

解答 解：（1）从图中可以看出，该果蝇的基因型为aaBbX^DX^d，已知丙细胞为次级卵母细胞，其产生的卵细胞中一定含有A（最可能是基因突变而来），不可能含有a，其余基因不一定，则可能的基因型有：ABX^D或ABX^d或AbX^D或AbX^d．
（2）从甲→乙过程为有丝分裂，从图中可以看出，乙图中“？”基因所在的同源染色体上为D基因，则根据体细胞基因型aaBbX^DX^d 可以判定“？”一定是d，丙细胞出现A基因的原因可能是基因突变．
（3）由于所有的活细胞中都有呼吸酶，故呼吸酶基因在每个细胞中都表达，根据丁图可知，该基因最可能是图中的2，丁图中最为相似的细胞应该是表达情况最相似的细胞，观察图丁可知，1与6最相似．
（4）①亲代雌果蝇的基因型为aaX^BX-，雄果蝇的基因型为 _-- X^bY，因为F₁代全为红眼，则亲代雌果蝇为aaX^BX^B，亲代雄果蝇为AA X^bY，子代雄果蝇为AaX^BY，子代雌果蝇为AaX^BX^b，F₁代随机交配，得到的F₂代红眼雌果蝇中的基因型为A_-X^BX-，所占比例为$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$，其中纯合子的基因型为AAX^BX^B，所占比例为$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，那么纯合子占红眼雌果蝇的比例为$\frac{1}{16}$÷$\frac{3}{8}$=$\frac{1}{6}$，故杂合子所占比例为1-$\frac{1}{6}$=$\frac{5}{6}$．
②由题意推知纯合红眼雌果蝇的基因型为TTAAX^BX^B，根据F₂代无粉红眼出现，说明白眼雄果蝇的基因型一定是ttAAX^bY，F₁中雌果蝇基因型为TtAAX^BX^b，雄果蝇的基因型为TtAAX^BY，随机交配后代发生性反转的果蝇为ttAAX^BX，所占比例为$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{8}$，所以雌雄个体的比例变为3：5．
③正常情况下的雄果蝇体细胞中含有1条X染色体，故有丝分裂后期基因杂交后，应该有2个荧光点，而发生性反转的雄果蝇的体细胞中含有2条X染色体，故有丝分裂后期基因杂交后会有4个荧光点．
故答案为：
（1）ABX^D或ABX^d或AbX^D或AbX^d
（2）d   基因突变
（3）2   1与6
（4）①AAX^bY   $\frac{5}{6}$ 
②ttAAX^bY  3：5  
③2   该雄果蝇可育  4  该雄果蝇不育

点评 本题考查减数分裂、有丝分裂和遗传的基本规律的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力；能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力；综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力．