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16.果蝇为XY型性别决定,下表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况,请分析回答:
受精卵中性染色体组成发育情况
XX、XXY雌性,可育
XY、XYY雄性,可育
XXX、YO(没有X染色体)、YY胚胎期致死
XO(没有Y染色体)雄性,不育
(1)由上表可知,果蝇的性别取决于X的数目.
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、XrY和Y四种类型的配子.该果蝇与红眼雄果蝇(XR Y)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr或者XRXrY.
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1雌果蝇表现为灰身红眼,雄果蝇表现为灰身白眼.F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3:1,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率为$\frac{1}{18}$.
(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(Xr Y)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”),M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离.请设计简便的杂交试验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的.
实验步骤:A(选填“A”或者“B”)
A.M果蝇与正常纯合白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型
B.M果蝇与正常纯合红眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型
结果预测:
Ⅰ.若子代出现红眼(雌)果蝇,则是环境改变;
Ⅱ.若子代表现型全是白眼,则是基因突变;
Ⅲ.若没有子代,则是减数分裂时X染色体不分离.

分析 分析表格可以看出受精卵中的X染色体的数目决定雌性或雄性,并且XXX、YO(没有X染色体)、YY还会导致胚胎期致死,XO(没有Y染色体)为雄性不育.

解答 解:(1)根据题意和图表分析可知:如果有两条X染色体则为雌性,如果只有一条X染色体则为雄性,可知果蝇的性别取决于X染色体的数目.
(2)基因型为XrXrY的雌性个体,减数分裂过程中其中两条性染色体会联会配对形成四分体,这两条染色体会分开,与另一条性染色体随机分入一个细胞,这种情况共形成4种配子:Xr、XrY、XrXr、Y;基因型为XRY的雄果蝇产生的精子有XR、Y两种,雌雄配子随机组合,子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY、XRXrXr,其中XRXrXr死亡. 
(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1果蝇的基因型为AaXrY和AaXRXr,F2代的表现型及其概率为$\frac{3}{8}$灰身红眼[$\frac{3}{4}$(A_)×$\frac{1}{2}$(XrXr、XrY)=$\frac{3}{8}$]、$\frac{1}{8}$黑身红眼[$\frac{1}{4}$(aa)×$\frac{1}{2}$(XRXr、XRY)=$\frac{1}{8}$]、$\frac{3}{8}$灰身白眼[$\frac{3}{4}$(A_)×$\frac{1}{2}$(XRXr、XRY)=$\frac{3}{8}$]、$\frac{1}{8}$黑身白眼[$\frac{1}{4}$(aa)×$\frac{1}{2}$(XrXr、XrY)=$\frac{1}{8}$],故F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3:1.F2代中灰身红眼雌果蝇的基因型及其概率是$\frac{1}{16}$AAXRXr、$\frac{1}{8}$AaXRXr,灰身白眼雄果蝇的基因型及其概率是$\frac{1}{16}$AAXrY、$\frac{1}{8}$AaXrY;灰身红眼雌果蝇中AaXRXr的概率是$\frac{2}{3}$,灰身白眼雄果蝇中AaXrY的概率是$\frac{2}{3}$,二者产生黑身白眼果蝇的概率是$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{18}$.
 (4)本题应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手,推出每种可能下M果蝇的基因型,从而设计实验步骤和预测实验结果.三种情况下白眼雄果蝇的基因型不同,第一种情况下基因型为XRY,第二种情况下基因型为XrY,第三种情况下,母本产生的卵细胞有O和XRXR两种,O型卵细胞与含Xr的精子受精得到的个体为雄性不育(根据题干中图可知),基因型为XrO.所以,要判定M果蝇的基因型可让该个体与正常的多只白眼雌果蝇(XrXr)交配,统计子代的眼色可判定其基因型,进而可以判定属于哪种情况.
第一种情况XRY与XrXr杂交,若子代雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼,则为环境引起的表型改变;
第二种情况XRY与XrXr杂交,若子代全为白眼,则为基因突变引起的表型改变;
第三种情况XRY与XrXr杂交,若没有子代产生(XrO不育),则为减数分裂时X染色体没有分离.
故答案为:
(1)X
(2)XrY    Y   XRXr或XRXrY
(3)3:1    $\frac{1}{18}$
(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型
Ⅰ子代出现红眼(雌)果蝇
Ⅱ子代表现型全部为白眼
Ⅲ无子代产生

点评 本题考查性别决定方式和伴性遗传,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题.

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