Question

17．已知果蝇红眼对白眼为显性，基因位于X染色体上；图1表示果蝇细胞染色体组成；图2表示某果蝇群体部分成员系谱图．请据图回答：

（1）对果蝇进行基因组测序，需要检测5条染色体．
（2）摩尔根用红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，F₁全为红眼；F₁的雌雄果蝇交配，F₂雌蝇全为红眼，雄蝇$\frac{1}{2}$为红眼，$\frac{1}{2}$为白眼．对于这一实验现象，摩尔根在萨顿假说的基础上作出解释，后来又通过测交方法进一步验证这些解释．
（3）请据图2判断该果蝇群体中所患遗传病的致病基因位于常染色体上．若Ⅱ₆号个体为该基因显性纯合子，Ⅲ₂号个体携带致病基因的概率是$\frac{1}{2}$；用一只Ⅲ₁果蝇与一只Ⅲ₂果蝇杂交，后代表现型（不考虑性别）有1或2种，后代中出现患病雄果蝇的概率是$\frac{3}{80}$．
（4）若果蝇的Ⅳ号染色体多一条（这样的个体称为Ⅳ-三体）或少一条（Ⅳ-单体）均能正常生活，而且可以繁殖后代．三体在减数分裂时，3条同源染色体中的任意2条配对联会并正常分离，另一条染色体随机移向细胞一极，各种配子的形成机会和可育性相同．请分析回答下列问题．
①从变异类型分析，单体果蝇的形成属于染色体数目变异，要确定其染色体数目和形态特征的全貌，需要对其进行染色体组（或染色体组型或核型）分析．
②根据染色体组成分析，现有一只Ⅳ-三体雄果蝇，在减数分裂时可产生4种配子，次级精母细胞中含Y染色体的数目是0或1或2．

Answer 1

分析 1、分析图1：该果蝇含有8条染色体，其中XY是性染色体，另外6条为常染色体（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）．
2、已知已知红眼（E）对白眼（e）为显性，基因位于X染色体上；灰翅（B）对黑翅（b）为显性，基因位于Ⅱ号染色体上，所以两对基因遵循基因的自由组合定律．
3、分析图2：图中正常的双亲生出了雌性患病后代，说明该病是常染色体隐性遗传病．

解答 解：（1）在雌果蝇和雄果蝇体内，常染色体是一样的，性染色体不同的，基因组测序时需要测定3条常染色体和两条性染色体共5条染色体．
（2）摩尔根用红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，F₁全为红眼；F₁的雌雄交配，F₂雌蝇全为红眼，雄蝇$\frac{1}{2}$为红眼，$\frac{1}{2}$为白眼．说明该性状遗传与性别有关，因而推测控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，后来又通过测交等方法进一步验证这些解释．
（3）分析图2中正常的双亲生出了雌性患病后代，说明该病是常染色体隐性遗传病．由于Ⅰ₃有病，基因型为aa，则Ⅱ₅基因型为Aa，又因为Ⅱ₆号个体为该基因显性纯合子AA，Ⅲ₂号个体携带致病基因（Aa）的概率是$\frac{1}{2}$．Ⅱ₃号是$\frac{1}{3}$AA或$\frac{2}{3}$Aa，Ⅱ₄号肯定是Aa，则Ⅲ₁号$\frac{2}{5}$AA或$\frac{3}{5}$Aa，与Ⅲ₂果蝇（$\frac{1}{2}$AA或$\frac{1}{2}$Aa）杂交，后代为正常或者患病，患病雄果蝇的概率是$\frac{3}{5}$×$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{80}$．
（4）①单体果蝇比正常果蝇少一条染色体，属于染色体数目变异；确定染色体数目和形态特征，需对染色体核型进行分析．
②三体果蝇比正常果蝇多一条染色体，先考虑常染色体，可形成2种类型的配子，再考虑性染色体，可形成2种类型的配子，则一共形成4种类型的配子．由于初级精母细胞中同源染色体两两分离，则次级精母细胞中可能含有0或1个Y染色体，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，所以次级精母细胞中Y染色体数目还可能是2个．
故答案为：
（1）5
（2）测交
（3）常，$\frac{1}{2}$       1或2  $\frac{3}{80}$
（4）①染色体数目变异　    染色体组（或染色体组型或核型）
②4    　0或1或2

点评 本题考查了减数分裂和基因自由组合定律的相关知识，意在考查考生的理解能力、识图能力以及推理能力，具有一定的难度．