Question

【题目】果蝇作为经典的模式生物，常用作遗传学实验材料。某科研小组以果蝇为材料进行了一系列的研究实验。

（1）果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因A、a和D、d控制。科研人员用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，F1的雄性个体表现为灰身刚毛：灰身截毛：黑身刚毛：黑身截毛=3∶3∶1∶1，雌性个体表现为灰身刚毛：灰身截毛：黑身刚毛：黑身截毛=5∶0∶2∶0。分析可知，控制灰身和黑身的基因位于___________染色体上。实验结果与理论分析存在不吻合的情况，原因可能是基因型为___________的受精卵不能正常发育成活。若假设成立，F1中基因A的频率为_________（用分数表示）。

（2）研究中发现了可用于隐性突变和致死突变检测的CIB果蝇品系。CIB品系果蝇具有一条正常的X染色体（X+）和一条含CIB区段的X染色体（XCIB），其中C表示染色体上的倒位区，可抑制X染色体间交叉互换；I基因导致雄性果蝇胚胎致死；B为显性棒眼基因。

①自然状态下一般不存在基因型为XCIBXCIB的果蝇，原因是________________。

②下图为研究电离辐射对正常眼果蝇X染色体诱变的示意图。

为了鉴定X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变，需用正常眼雄果蝇与F1中___________果蝇杂交，X染色体的诱变类型能在其杂交后代___________（选填“雄性”或“雌性”）果蝇中直接显现出来，且能计算出隐性突变率，合理的解释是______________________。

（3）自然界中偶然发现了能够正常存活的某品系雌果蝇，其性染色体中含有Y染色体和并联X染色体，具体的性染色体组成（）如图。它为研究同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换的时间提供了很好的实验材料。

①已知性染色体组成为YY、的果蝇不能存活。基因型为的雌果蝇与基因型为XfY的雄果蝇连续交配多代，f基因在此过程中的遗传特点是_________________。

②已知X染色体臂之间可以进行交叉互换。为探究非姐妹染色单体交叉互换是发生在染色体复制之前还是之后，可选用基因型为的雌果蝇与基因型为XfY的雄果蝇杂交。若后代雌性个体的基因型为_______，说明交叉互换发生在染色体复制之前；若后代雌性个体的基因型为_______________，说明交叉互换发生在染色体复制之后。

Answer 1

【答案】常 AAXDXD或AAXDXd 7/15 含基因I的雄果蝇胚胎致死，自然状态下不会产生XCIB雄配子 棒眼雌性 雄性 杂交后代中雄果蝇的X?染色体来源于亲代雄果蝇，Y染色体上无对应的等位基因，且F1中棒眼雌蝇XCIBX?的X染色体间不能发生交叉互换 在世代雄果蝇间连续遗传（或父传子、子传孙） 、、

【解析】

1、一对灰身刚毛果蝇杂交，子代雄性灰身∶黑身=3∶1，刚毛∶截毛=1∶1，雌性全部为刚毛，灰身∶黑身=5∶2，说明存在致死的现象，同时控制刚毛和截毛的基因位于X染色体上，亲代果蝇的基因型AaXDXd和AaXDY。

2、染色体变异是指染色体结构和数目的改变：

（1）染色体结构变异包括：缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）；

（2）染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。

（1）根据分析在子代的雄性中灰身和黑身的比例是3∶1，雌性中比例为5∶2存在致死现象，说明控制灰身和黑身的基因位于常染色体上，亲代果蝇的基因型AaXDXd和AaXDY，F1代基因型及比例用表格表示如下：

	1XDXD	1XDXd	1XDY	1XdY
1AA	雌性灰身刚毛	雌性灰身刚毛	雄性灰身刚毛	雄性灰身截毛
2Aa	雌性灰身刚毛	雌性灰身刚毛	雄性灰身刚毛	雄性灰身截毛
1aa	雌性黑身刚毛	雌性黑身刚毛	雄性黑身刚毛	雄性黑身截毛

所以可能是AAXDXD或AA XDXd的受精卵致死。假设成立则子代中AA∶Aa∶aa=3∶8∶4，所以A的频率=（3×2+8）/（15×2）=7/15。

（2）①含有XCIB染色体的果蝇中由于I基因导致雄性果蝇胚胎致死，所以不存在XCIB雄配子。

②为了鉴定X染色体上是否发生了隐性突变，可用正常眼雄蝇和F1中的CIB雌果蝇杂交；由于杂交后代中雄果蝇的X?染色体来源于亲代雄果蝇，Y染色体上无对应的等位基因，且F1中棒眼雌蝇XCIBX?的X染色体间不能发生交叉互换，所以诱变类型能够在杂交后代的雄性个体中直接体现出来，计算出隐性突变率。

（3）①基因型为的雌果蝇与基因型为XfY的雄果蝇连续交配多代，能产生和Y的配子，XfY可以产生Xf和Y的配子，所以随机结合后生成的果蝇的基因型（致死）、、XfY和YY（致死），子代依然只有和XfY的果蝇，所以，f基因在杂交过程中的特点是在世代雄果蝇间连续遗传（或父传子、子传孙）。

②如果交叉互换发生在染色体复制之前，则只能产生两种配子和Y，当其和XfY的雄果蝇杂交，子代雌果蝇基因型；如果交叉互换发生在染色体复制之后，则可以产生、、和Y的配子，所以当其和XfY的雄果蝇杂交，子代雌果蝇的基因型有、、。