Question

7．果蝇是生物学中常用的实验材料，可用来进行遗传、变异等方面的研究．请回答下列问题：（1）若果蝇一对同源染色体中的两条染色体在相同区域同时缺失，则不能存活；若果蝇一对同源染色体中仅一条染色体缺失，则生活力有所降低但能存活．现有一红眼果蝇X^AY与一缺失白眼雌果蝇X^aX^-杂交，子代雌雄果蝇自由交配得F₂，已知X^-Y不能存活，则F₂中红眼和白眼果蝇的比例为4：3，F₂中雄果蝇的性状分离比为红眼：白眼=2：1．
（2）在遗传学中，控制相同性状的某对染色体中有一条染色体缺失的个体称为单体．大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体（如图所示）缺失一条可以存活，而且能够繁殖后代．单体在减数第一次分裂后期，只能一条移向一级，另一级因缺失而没有相对应的染色体，其他的同源染色体正常分裂．
①设某点状染色体缺失的单体白眼雌果蝇的基因型为dX^aX^-，则其产生配子可能的基因型为dX^A、X^-、X^A、dX^-．
②该单体白眼雌果蝇（dX^AX^-）与纯合显性正常红眼雄果蝇杂交，后代的基因型为DX^AX^-、DX^AX^a、DdX^AX^a、DdX^AX^-、DX^aY、DdX^aY．
（3）若某白眼雌果蝇只有一条X染色体上有a基因，其形成的原因有两种可能，一种是染色体缺失，还有一种是基因突变．下面请用两种方法来判断白眼雌果蝇形成的原因．
方法一：取该果蝇处于细胞周期中的细胞制成装片，显微镜下观察处于有丝分裂中期期细胞中的染色体结构，若染色体正常，则该白眼雄果蝇是由基因突变引起的，，反之则为染色体缺失．
方法二：选该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数之比为1：1，则这只白眼雌果蝇的出现是由基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数之比为2：1，则这只白眼雌果蝇的出现是由染色体缺失造成的．

Answer 1

分析 1、根据题干信息写出亲代果蝇的基因型、表现型，然后用正推法写出子一代的基因型，由于X-Y死亡，因此子一代自由交配的方式有X^AX^a×X^aY、X^AX^-×X^aY两种，写出子二代的基因型并结合题干信息进行解答．θ
2、根据单体的含义及减数分裂过程中的行为特点，写出相关个体的基因型，按照自由组合定律及题干信息写出配子的基因型，并用雌雄配子随机结合的方法写出后代的基因型．
3、染色体变异可以在显微镜下观察，基因突变在显微镜下观察不到，根据这一特点可以用镜检法判断该变异是基因突变还是染色体变异，还可以用假说演绎法，先假定该变异的类型，写出相关个体的基因型基因交配后代的性别比例，通过实验进行验证．

解答 解：（1）X^AY×X^aX^-→X^AX^a：X^AX^-：X^aY：X^-Y=1：1：1，其中X^-Y致死，X^AX^a×X^aY→X^AX^a：X^AY：X^aX^a：X^aY=1：1：1：1，X^AX^-×X^aY→X^AX^a：X^AY：X^aX^-：X^-Y=1：1：1：1，其中X^-Y致死，因此F₂中红眼和白眼果蝇的比例为4：3；雄果蝇中的基因型为X^AY（红眼）：X^aY（白眼）=2：1．
（2）①由题意知，某点状染色体缺失的单体白眼雌果蝇的基因型为dX^AX^-，在减数第一次分裂后期，d只能一条移向一级，另一级因缺失而没有d，因此产生配子可能的基因型为dX^A、X^-、X^A、dX^-．
②纯合显性正常红眼雄果蝇的基因型为DDX^AY，产生的精子的基因型是DX^A、DY，基因型为dX^aX^-白眼雌果蝇与纯合显性正常红眼雄果蝇杂交，子代的基因型为DX^AX^-、DX^AX^a、DdX^AX^a、DdX^AX^-、DX^aY、DdX^aY．
（3）阅读题干可知，该实验的目的是探究只有一条X染色体上有a基因的白眼雌果蝇的形成原因是由基因突变引起的，还是由染色体缺失引起．
①如果是发育过程中基因突变引起，则该白眼雌果蝇的基因型为X^aX^a，如果是由染色体缺失引起，则该果蝇的基因型是X^aX^-，染色体变异可以在显微镜下进行观察，基因突变不能在显微镜下观察，因此可以取该果蝇处于细胞周期中的细胞制成装片，显微镜下观察处于有丝分裂中期细胞中的染色体结构，若染色体正常，则该白眼雄果蝇是由基因突变引起的，反之则为染色体缺失．
②如果是由基因突变引起，X^aX^a×X^AY→X^aY：X^AX^a=1：1，即雌果蝇：雄果蝇=1：1；如果 染色体片段的缺失引起，X^aX^-×X^AY→X^AX^a：X^AX^-：X^AY：X^-Y（死亡）=1：1：1：1，即雌果蝇：雄果蝇=2：1．
故答案为：
（1）4：3   红眼：白眼=2：1
（2）①dX^A、X^-、X^A、dX^-
②DX^AX^-、DX^AX^a、DdX^AX^a、DdX^AX^-、DX^aY、DdX^aY
（3）有丝分裂中期   染色体正常，则该白眼雄果蝇是由基因突变引起的
1：1    2：1

点评 本题的知识点是果蝇的性别决定和伴性遗传，基因自由组合定律的实质和应用，染色体变异和基因突变的特点，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系形成知识网络的能力并应用相关知识结合题干信息对某些生物学问题进行解释、推理、判断的能力及设计遗传实验、预期实验结果、获取结论的能力．