Question

果蝇是遗传学实验常用的实验材料，一对果蝇每代可以繁殖出许多后代．回答下列问题：
（1）用¹⁵N对果蝇精原细胞的一个染色体上的DNA分子进行标记，在正常情况下n个这样的精原细胞减数分裂形成的精子中，含¹⁵N的精子数为

 

．
（2）白眼雌果蝇（X^wX^w）和红眼雄果蝇（X^WY）交配，在无基因突变的情况下，子一代中出现了一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇，请回答：
①子一代中白眼雌果蝇和红眼雄果蝇的基因型分别是

 

、

 

．（提示：果蝇的性别是由X染色体的条数所决定的，只有两条X染色体才能产生足够的雌性化学信号．）
②子一代出的红眼雄果蝇是亲本中

 

（填“雌”或“雄”）果蝇在减数第

 

次分裂异常所致．
（3）果蝇体表硬而长的毛称为刚毛，一个自然繁殖的纯合直刚毛果蝇种群中，偶
然出现了一只卷刚毛雄果蝇．
①若不考虑环境因素的影响，卷刚毛性状最可能来自

 

，该变化发生在亲代的

 

细胞中．
②将这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，F₁全部直刚毛，F₁雌雄果蝇随机交配，F₂中直刚毛雌果蝇：直刚毛雄果蝇：卷刚毛雄果蝇=2：l：l，据此现象请提出一种合理的假说

 

，依据这一假说进行演绎推理，请在上述子代中选择个体进行验证实验，实验设计思路是

 

，如果后代出现的表现型及比例是

 

，则假说是正确的．

Answer 1

考点：伴性遗传

专题：

分析：据题意分析，对果蝇精原细胞的一个染色体上的DNA分子进行¹⁵N标记，联系半保留复制的特点，可解决子代¹⁵N情况；白眼雌果蝇（X^wX^w）和红眼雄果蝇（X^WY）交配，在无基因突变的情况下，子一代中出现了一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇，说明在减数分裂过程中发生了染色体的异常分离，据此分析并设计实验．

解答： 解：（1）局题意和减数分裂过程分析，复制前的同源染色体有两个DNA，一个DNA分子用¹⁵N标记，复制后同源染色体中的两条染色体中有一条是含¹⁵N（这条染色体的两条单体中的2个DNA，每个DNA的一条链是¹⁵N，还有一条是¹⁴N），减I的时候同源分开，导致两个次级精母细胞一个有一个没有，最后4个精子就2个有¹⁵N，2个没有；所以在正常情况下n个这样的精原细胞减数分裂形成的4个精子中，含¹⁵N的精子数为2n个．
（2）由题意可知，在无基因突变的情况下，白眼雌果蝇（X^wX^w）和红眼雄果蝇（X^WY）交配，子代应该不会出现白色雌果蝇和红眼雄果蝇，如果出现了白眼雌果蝇和红眼雄果蝇，说明父本的X^W没有给雌雄后代而给了雄性后代，由此可以判断红眼雄果蝇（X^WY）在减数分裂形成配子是染色体分离异常，在减数第一次分裂后期X^W和Y移向了同一级，形成了同时含有X^W和Y的精子和没有性染色体的精子，子一代中白眼雌果蝇和红眼雄果蝇的基因型分别是X^wO（或X^w）、X^WX^wY．
（3）①由题意分析，一个自然繁殖的纯合直刚毛果蝇种群中，偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇，说明这个果蝇的种群中从来没有出现过卷刚毛，因此最可能是基因突变而来的，而且这种基因突变必须发生在生殖细胞才能遗传给下一代．
②由F₁的结果可知卷刚毛为隐性突变，F₁的直刚毛果蝇携带了卷刚毛基因a．如果a位于X染色体上，则F1雌果蝇为X^AX^a，与卷刚毛雄（XaY）果蝇测交，子代表现型及比例为直刚毛雌果蝇：卷刚毛雌果蝇：直刚毛雄果蝇：卷刚毛雄果蝇=1：1：1：1．
 故答案为：
（1）2n  
（2）①X^wO（或X^w）   X^WX^wY     ②雄   一
（3）①基因突变    生殖  
②卷刚毛性状是由X染色体上的隐性基因控制的      选择F₁中直刚毛雌果蝇与F2卷刚毛雄果蝇进行测交      
直刚毛雌果蝇：卷刚毛雌果蝇：直刚毛雄果蝇：卷刚毛雄果蝇=1：1：1：1

点评：本题考查的知识点是伴性遗传、同位素标记法、减数分裂等，意在考查学生对已学知识的掌握程度，通过实验设计培养学生分析应用能力．本题综合性很强，对考生能力要求很高．