Question

3．果蝇是遗传学研究的经典实验材料．请分析回答下列有关问题．
（1）图1是某红眼短硬毛雌果蝇的一条X染色体及其上的部分基因的示意图，研究表明．在该果蝇体内，白眼基因不表达、短硬毛基因不是在所有细胞中都表达，原因分别是白眼基因为隐性基因、基因的选择性表达（或短硬毛基因是奢侈基因）．
（2）与图1相比，图2中的染色体发生了，使基因的排列顺序发生了改变．
（3）控制果蝇眼色的基因（红眼A、白眼a）位于X染色体，让白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，在众多的子代个体中发现了一只白眼雌果蝇．经过研究发现，其性染色体组成为XXY，由此可知是亲代雌果蝇的生殖细胞在减数第一或二次分裂异常所致．
（4）已知控制果蝇长翅（V）和残翅（v）、灰身（B）和黑身（b）的基因均位于常染色体上．为进一步探究这两对基因之间的位置关系，有人设计并进行了杂交实验．实验结果如下表：

亲本组合	F1	测交	测交子代
		正交：F1（♂）×黑身残翅（♀）	灰身长翅50%，黑身残翅50%
灰身长翅×黑身残翅	灰身长翅	反交：F1（♀）×黑身残翅（♂）	灰身长翅42%，黑身残翅42%，灰身残翅8%，黑身长翅8%，

①请你根据上表，用竖线表示相关的染色体，黑点表示基因在染色体上的位点，并在位点旁标注基因，将正交实验中雄果蝇的基因型的图示画在右框中．
②反交实验中，F₁雌果蝇的配子基因型及比例为VB：Vb：vB：vb=42：8：8：42（或21：4：4：21）．
③正交实验子代的表现型及比例与反交实验不同，说明在减数分裂过程中，F₁雄果蝇没有发生交叉互换，F₁雌果蝇发生了交叉互换．

Answer 1

分析 根据题意，已知该果蝇为红眼短硬毛雌果蝇，且一条X染色体上有白眼基因，因此该果蝇为杂合子，红眼基因为显性基因，白眼基因为隐性基因；短硬毛基因为奢侈基因，其表达存在组织特异性；与图1相比，图2中的染色体深红眼基因以上的片段发生了颠倒，属于染色体结构的变异，使该染色体上基因的排列顺序发生了改变．
由正反交实验结果可知长翅（V）和残翅（v）、灰身（B）和黑身（b）这两对基因不遵循自由组合定律，它们位于一对同源染色体上，且厌身（B）和长翅（V）基因位于同一条染色体上，黑身（b）和残翅（v）基因位于同一条染色体上．由正交实验子代的表现型和比例可知，F₁（♂）只能产生2种类型的雄配子VB：vb=1：1．

解答 解：I．（1）已知该果蝇为红眼短硬毛雌果蝇，且一条X染色体上有白眼基因，因此该果蝇为杂合子，红眼基因为显性基因，白眼基因为隐性基因；短硬毛基因为奢侈基因，其表达存在组织特异性．
（2）与图1相比，图2中的染色体深红眼基因以上的片段发生了颠倒，属于染色体结构的变异，使该染色体上基因的排列顺序发生了改变．
（3）由于亲本为白眼雌果蝇（X^aX^a）和红眼雄果蝇（X^AY），则子代白眼雌果蝇（X^aX^aY）的两条X染色体均来自亲代雌果蝇，在减数第一次分裂后期同源染色体没有正常分离，或在减数第二次分裂后期X染色体的姐妹染色单体没有正常分离，都有可能产生ⅪⅪ的卵细胞，与含Y的精子结合后形成基因型为X^aX^aY的白眼雌果蝇．
（4）由正反交实验结果可知长翅（V）和残翅（v）、灰身（B）和黑身（b）这两对基因不遵循自由组合定律，它们位于一对同源染色体上，且厌身（B）和长翅（V）基因位于同一条染色体上，黑身（b）和残翅（v）基因位于同一条染色体上．由正交实验子代的表现型和比例可知，F₁（♂）只能产生2种类型的雄配子VB：vb=1：1，因此其在减数分裂过程中没有发生交叉互换，而反交结果显示F₁（♀）能产生4种类型的雌配子VB：Vb：vB：vb=42：8：8：42，这是因为在减数分裂过程中发生了交叉互换，产生了基因型为Vb和vB的雌配子．
故答案为：
（1）白眼基因为隐性基因     基因的选择性表达（或短硬毛基因是奢侈基因）
（2）片段的颠倒（或倒位）    排列顺序
（3）雌       一或二
（4）①      ②VB：Vb：vB：vb=42：8：8：42（或21：4：4：21）③在减数分裂过程中，F₁雄果蝇没有发生交叉互换，F₁雌果蝇发生了交叉互换

点评 本题考查考查自由组合定律和伴性遗传，解题的关键是显隐性的判断，要求学生能利用所学知识进行分析和运用．