Question

8．果蝇X染色体上存在控制棒眼性状的基因B，雌蝇X^BX^b表现为棒眼，X^BX^B表现为严重棒眼，雄蝇X^BY也表现为严重棒眼，X^bX^b、X^bY均表现正常眼．请根据题意回答：
（1）研究表明，棒眼性状是4号染色体片段与X染色体片段互换，连接到X染色体上导致的，这种变异类型是染色体结构变异．
（2）棒眼雌果蝇与正常眼雄果蝇杂交，子一代雌果蝇的表现型是棒眼和正常眼，若让子一代果蝇自由交配，子二代中严重棒眼果蝇的比例为$\frac{3}{16}$．
（3）果蝇的性别由受精卵中X染色体的数目决定，下表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况（其他性染色体异常情况胚胎致死）：

受精卵中染色体组成	发育情况
XX、XXY	雌性，可育
XY、XYY	雄性，可育
XO（没有Y染色体）	雄性，可育

①果蝇在卵细胞形成时经常会发生同源的X染色体不分离的现象，研究者需要保存这些果蝇进行研究，为保证其后代的雄蝇都可育，应选择性染色体组成为XXY的雌性个体进行保存．
②现利用性染色体正常的棒眼雌果蝇与正常眼雄果蝇进行杂交实验，根据后代性状表现及比例，研究卵细胞在形成过程中X染色体的不分离现象．
若后代中正常眼雄蝇：棒眼雌蝇=1：1，说明卵细胞在形成过程中同源的X染色体均未分离．
若后代中正常眼雄蝇：正常眼雌蝇：严重棒眼雌蝇=3：2：1，说明卵细胞在形成过程中携带B基因的X染色体均未分离．
若后代中严重棒眼雄蝇：正常眼雄蝇：棒眼雌蝇：正常眼雌蝇=2：1：2：1，说明卵细胞在形成过程中携带b基因的X染色体均未分离．

Answer 1

分析 （1）非同源染色体之间片段互换，是染色体的易位属于染色体结构变异；
（2）若用棒眼雌果蝇与正常眼雄果蝇杂交，子一代的基因型是：X^BX^b X^bX^b X^BY X^bY，所以雌蝇的表型是正常眼和棒眼；
（3）则是通过杂交试验后代表型和比例，来判断减数分裂的异常情况，分别采用分离规律展开后代即可．

解答 解：（1）棒眼性状是4号染色体片段与X染色体片段互换，这种变异类型是易位现象，属于染色体结构变异．
（2）若用棒眼雌果蝇与正常眼雄果蝇杂交，子一代的基因型是：X^BX^b、X^bX^b、X^BY、X^bY，所以雌蝇的表型是正常眼和棒眼，子一代自由交配，根据分离规律配子类型和比例分别是：雌配子：$\frac{1}{4}$X^B、$\frac{3}{4}$X^b，雄配子是：$\frac{1}{4}$X^B、$\frac{1}{4}$X^b、$\frac{1}{2}$Y，所以子二代严重棒眼的个体是：$\frac{1}{16}$X^BX^B+$\frac{2}{16}$X^BY=$\frac{3}{16}$．
（3）①性染色体正常的棒眼雌果蝇与正常眼雄果蝇进行杂交实验，X^BX^b×X^bY，如果X染色体没分开，则根据分离规律和减数分裂雌配子是：$\frac{1}{2}$X^BX^b和$\frac{1}{2}$0（不含X染色体），雄配子是$\frac{1}{2}$X^b、$\frac{1}{2}$Y，则后代有：$\frac{1}{4}$X^BX^bX^b、$\frac{1}{4}$X^b0、$\frac{1}{4}$X^BX^bY、$\frac{1}{4}$0Y，而X^BX^bX^b和0Y致死，所以后代正常眼雄蝇X^b0和棒眼雌蝇X^BX^bY=1：1．
②若卵细胞形成过程中携带B基因的X染色体没有分离，即在减二后期染色单体没有分开，则雌配子为：$\frac{1}{4}$X^BX^B、$\frac{1}{4}$0、$\frac{1}{2}$X^b  雄配子：$\frac{1}{2}$X^b、$\frac{1}{2}$Y，所以后代能够存活的个体和基因型比例是：$\frac{1}{8}$X^b0：$\frac{1}{4}$X^bX^b：$\frac{1}{8}$X^BX^BY：$\frac{1}{4}$X^bY，即正常眼雄蝇：正常眼雌蝇：严重棒眼雌蝇=3：2：1．
③若卵细胞在形成过程中携带b基因的X染色体均未分离．同样是减二后期染色单体没有分开，则形成的雌配子是：$\frac{1}{2}$X^B、$\frac{1}{4}$X^bX^b、$\frac{1}{4}$0，雄配子：$\frac{1}{2}$X^b、$\frac{1}{2}$Y，则存活的后代基因型是：$\frac{2}{8}$X^BY、$\frac{1}{8}$X^b0、$\frac{2}{8}$X^BX^b、$\frac{1}{8}$X^bX^bY，所以表型和比例是：严重棒眼雄蝇：正常眼雄蝇：棒眼雌蝇：正常眼雌蝇=2：1：2：1．
故答案为：
（1）染色体结构变异
（2）棒眼和正常眼  $\frac{3}{16}$
（3）①XXY ②正常眼雄蝇：棒眼雌蝇=1：1   正常眼雄蝇：正常眼雌蝇：严重棒眼雌蝇=3：2：1  严重棒眼雄蝇：正常眼雄蝇：棒眼雌蝇：正常眼雌蝇=2：1：2：1

点评 本题主要考查利用杂交试验结果来判断变异类型，属于伴性遗传，减数分裂过程、以及分离规律的综合应用．