Question

4．果蝇的棒眼基因（B）和正常眼基因（b），只位于X染色体上．研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系X^sBX^b，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因s，且该基因与棒眼基因B始终连锁在一起（如图甲所示），s在纯合（X^sBX^sB、X^sBY）时能使胚胎致死．图乙是某雄果蝇细胞分裂某一时期的图象．                
（1）研究果蝇基因组应测定5条染色体上的DNA序列．
（2）图乙细胞的名称是次级精母细胞，正常果蝇体细胞中含有X染色体数目最多为4条．
（3）棒眼基因B能表达，与该基因的首端含有能与RNA聚合酶结合的启动子有关．
（4）若棒眼雌果蝇（X^sBX^b）与野生正常眼雄果蝇（X^bY）杂交，F₁果蝇的表现型有3种，分别是正常眼雌果蝇、正常眼雄果蝇和棒眼雌果蝇．F₁雌雄果蝇自由交配，F₂中B基因的频率为$\frac{1}{11}$（用分数形式作答）．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图乙中含有4条染色体，不含同源染色体，且都排列在细胞中央，说明细胞处于减数第二次分裂中期，属于次级精母细．

解答 解：（1）对于有性别之分的生物，测基因组时需要测同源染色体中的各一条和两条异型的性染色体，即果蝇需要测5条即3+XY染色体上的DNA序列．
（2）图乙细胞处于减数第二次分裂中期，为雄果蝇细胞分裂某一时期的图象，所以是次级精母细胞；此时着丝点没有分裂，每条染色体含2个染色单体，所以其染色体与核DNA数目的比值为1：2．正常果蝇体细胞中，如果是雌果蝇体细胞有丝分裂后期，则含有X染色体数目为4条．
（3）棒眼基因B能表达，与该基因的首端含有能与RNA聚合酶结合的启动子有关．
（4）由于s在纯合（X^sBX^sB、X^sBY）时能使胚胎致死，所以棒眼雌果蝇（X^sBX^b）与野生正常眼雄果蝇（X^bY）杂交，F₁果蝇的表现型为正常眼雌果蝇（X^bX^b）、正常眼雄果蝇（X^bY）和棒眼雌果蝇（X^sBX^b）．F₁雌雄果蝇自由交配，F₂中个体的基因型为：$\frac{1}{2}$X^bX^b、$\frac{1}{2}$X^bY，$\frac{1}{4}$X^sBX^b、$\frac{1}{4}$X^bX^b、$\frac{1}{4}$X^bY所以F₂中B基因的频率为$\frac{1}{11}$．
故答案为：
（1）5
（2）次级精母细胞      4
（3）启动子
（4）棒眼雌果蝇         $\frac{1}{11}$

点评 本题考查减数分裂的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．