Question

果蝇是遗传学研究的经典材料，体细胞中有 4 对染色体。在一个自然果蝇种群中，灰身与黑身为一对相对性状(由 A、a 控制)；棒眼与正常眼为一对相对性状(由 B、b 控制)。现有两果蝇杂交，得到 F1表现型和数目(只)如下表。请回答：

（1）若将果蝇的一个卵原细胞的核中的DNA分子全部用15N进行标记，在14N的环境中进行减数分裂，产生四个子细胞中带15N标记的细胞占_________％，作出这一推论的理论依据是______________________。

（2）该种群中控制灰身与黑身、棒眼与正常眼的基因分别位于___________，在果蝇的正常细胞中，可能不含控制棒眼与正常眼基因的是__________________。

（3）亲代雌果蝇的基因型为_______________，F1中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配，F2的表现型及比例为______________。

（4）有个棒状眼雌果蝇CIB品系XBXb，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因e，且该基因与棒状眼基因B始终连锁在一起，如图所示。

e在纯合（XBXB、XBY）时能使胚胎致死，无其他性状效应。为检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变，实验步骤如下：

①将雄果蝇A与CIB系果蝇交配，得F1，F1的性别及眼型的表现型及其比例是____________

②在F1中选取大量棒状眼雌果蝇，与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇进行杂交，统计得到的F2的雌雄数量比。预期结果和结论：如果F2中雌雄比例为__________，则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上未发生其他隐性致死突变；如果F2中雌雄比例不为上述比例，则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变。

Answer 1

（1）100 DNA分子的复制方式为半保留复制

（2）常染色体 X染色体 次级精母细胞、精细胞

（3）AaXBXb 黑身棒眼雌蝇︰黑身棒眼雄蝇︰黑身正常眼雄蝇＝4︰3︰1

（4）①棒眼雌蝇︰正常眼雌蝇︰正常眼雄蝇＝1︰1︰1

②雌蝇︰雄蝇＝2︰1

【解析】

试题分析：（1）DNA的复制方式是半保留复制，在减数分裂过程中，DNA复制一次，亲代DNA分子两条链用15N标记，放在14N的环境里培养，则产生的子代DNA分子的2条链中，一条含有15N，另外一条含有14N，所以减数分裂产生的4个子细胞中全部都带15N标记。

（2）根据表格可知，子代F1雌果蝇中灰身︰黑身＝156︰50＝3︰1，雄果蝇中灰身︰黑身＝(70＋82)︰(26＋23)＝3︰1，雌雄比例相等，故控制灰身与黑身的基因位于常染色体；子代F1雌果蝇全是棒眼，雄果蝇中棒眼︰正常眼＝(70＋26)︰(82＋23)＝1︰1，雌雄比例不等，故控制棒眼与红眼的基因位于X染色体。根据前面分析可知，在细胞中的Y染色体上没有控制棒眼与正常眼的基因，所以在果蝇的正常细胞中，可能不含控制棒眼与正常眼基因的是次级精母细胞、精细胞。

（3）根据（2）题分析可知，亲代雌果蝇的基因型为AaXBXb，雄果蝇的基因型为AaXBY，F1中黑身棒眼雌果蝇有1/2aaXBXB和1/2aaXBXb，F1中黑身棒眼雄果蝇基因型是aaXBY，所以F1中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配可以有2种杂交组合：①1/2aa XBXB×aa XBY，子代表现型有1/4黑身棒眼雌蝇(aaXBXB)︰1/4黑身棒眼雄蝇(aaXBY)，②1/2 aa XBXb×aa XBY，子代表现型有1/4黑身棒眼雌蝇(aaXBXB和aa XBXb)︰1/8黑身棒眼雄蝇(aa XBY)︰1/8黑身正常眼雄蝇(aa XbY)，因此F2的表现型及比例为黑身棒眼雌蝇︰黑身棒眼雄蝇︰黑身正常眼雄蝇＝(1/4＋1/4)︰(1/4＋1/8)︰1/8＝4︰3︰1。

（4）①本实验目的是检测经 X 射线辐射后的正常眼雄果蝇 A 的精子中 X 染色体上是否发生了其他隐性致死突变，可以采用假设的方法，分为两种情况：第一种情况，假设没有发生其他隐性致死突变，将雄果蝇 A (XbY)与 CIB 系果蝇(XBeXb)交配，F1的基因型及比例为1XBeXb︰1XbXb︰1XBeY(致死)︰1 XbY，所以F1的性别及眼型的表现型及其比例是棒眼雌蝇︰正常眼雌蝇︰正常眼雄蝇＝1︰1︰1；第二种情况，假设经X 射线辐射后的正常眼雄果蝇 A的精子中 X 染色体上发生了其他隐性致死突变（设致死基因为d），正常眼雄果蝇 A 产生的精子基因型是Xbd和Y，与CIB 系果蝇(XBeXb)交配，F1的基因型及比例为1XBeXbd︰1XbXbd︰1XBeY(致死)︰1XbY，所以F1的性别及眼型的表现型及其比例是棒眼雌蝇︰正常眼雌蝇︰正常眼雄蝇＝1︰1︰1，即无论正常眼雄果蝇 A 的精子中 X 染色体上是否发生了其他隐性致死突变，F1的性别及眼型的表现型及其比例都是棒眼雌蝇︰正常眼雌蝇︰正常眼雄蝇＝1︰1︰1。

②假设第一种情况，没有发生其他隐性致死突变，在 F1中选取大量棒状眼雌果蝇(XBeXb)，与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇(XbY)进行杂交，F2的基因型及比例为1XBeXb︰1XbXb︰1XBeY(致死)︰1XbY，所以F2中雌雄比例为雌蝇︰雄蝇＝2︰1；假设第二种情况，正常眼雄果蝇 A的精子中 X 染色体上发生了其他隐性致死突变（设致死基因为d），在 F1中选取大量棒状眼雌果蝇(XBeXbd)，与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇(XbY)进行杂交，F2的基因型及比例为1XBeXb︰1XbdXb︰1XBeY(致死)︰1XbdY(致死)，所以F2中只有雌蝇，即雌雄比例不为2︰1。

考点：本题考查DNA复制、遗传定律、伴性遗传和基因突变等相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。