Question

果蝇因繁殖快、易饲养和染色体数少常作为遗传学研究对象．
（1）二倍体动物缺失一条染色体称为单体．大多数单体动物不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体（Ⅳ号染色体）缺失一条可以存活，而且能够繁殖后代．形成单体的变异原理属于

 

．果蝇中存在无眼个体，无眼基因位于常染色体，且为隐形基因，为探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上，请完成以下实验：
实验步骤：
①让正常二倍体无眼果蝇与野生型单体（纯合有眼）果蝇交配，获得F₁代；
②统计F₁代的

 

，并记录．
实验结果预测及结论
①若F₁代

 

，则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上；
②若F₁代

 

，则说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上；
（2）某果蝇的一条染色体发生缺失变异，缺失染色体上具有红色基因D，正常染色体上具有白色隐形基因d（如图1）．获得该缺失染色体的雄配子不育，若以该果蝇为父本，测交后代中有表现为红色性状的个体，请提出两种合理解释

 

，

 

．
（3）长翅红眼雄蝇与长翅红眼雌蝇交配，产下一只染色体为XXY的残翅白眼果蝇．已知翅长基因（A-长翅，a-残翅）、眼色基因（B-红眼，b-白眼）分别位于常染色体和X染色体上（如图2），在没有基因突变情况下，亲代雌蝇产生异常卵细胞的同时，会产生异常第二极体．
①参照图2，请在方框内画出与异常卵细胞来自于同一个次级卵母细胞的第二极体细胞图（要求标出相关基因）．
②请写出长翅红眼雄蝇与长翅红眼雌蝇交配，产下一只染色体为XXY的残翅白眼果蝇的遗传图解（配子中仅要求写出参与形成该异常个体的配子基因型）．

Answer 1

考点：染色体结构变异和数目变异,基因的分离规律的实质及应用,伴性遗传

专题：

分析：动物缺失一条染色体的个体叫做单体，因此从遗传变异的角度看，属于染色体数目的变异．
根据果蝇中存在无眼个体，无眼基因位于常染色体，且为隐形基因．设无眼基因为a，若野生基因位于Ⅳ号染色体上，则单体基因型为a0，杂交过程为aa×A0（Aa：a0=1：1），若无眼基因不位于Ⅳ号染色体，其无眼果蝇基因型为aa，杂交过程为aa×AA→Aa，全是野生型．

解答： 解：（1）根据题意分析可知：缺失一条染色体的个体为单体，所以从变异类型来看，单体属于染色体（数目）变异．
实验步骤：
①让正常二倍体无眼果蝇与野生型单体（纯合有眼）果蝇交配，获得F₁代；
②统计F₁代的子代的性状表现，并记录．
实验结果预测及结论：
因为无眼果蝇产生配子的染色体组成4条，而纯合Ⅳ号染色体单体果蝇产生的配子的染色体数目为4条或3条，所以让无眼果蝇与野生型Ⅳ号染色体单体果蝇交配，假如无眼基因位于Ⅳ号染色体上，后代野生型和无眼果蝇的比例为1：1；若不在Ⅳ号染色体，野生型为AA，无眼为为aa，进行交配，后代基因型为Aa，全是野生型．
（2）根据题意和图示分析可知：由于获得该缺失染色体的雄配子不育，但若以该果蝇为父本，测交后代中有表现为红色性状的个体，可能的原因是减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换或减数分裂时染色单体1或者2上的基因d突变成D基因．
（3）与异常卵细胞来自于同一个次级卵母细胞的第二极体细胞图如左图；长翅红眼雄蝇与长翅红眼雌蝇交配，产下一只染色体为XXY的残翅白眼果蝇的遗传图解如右图．

故答案为：
（1）染色体变异      子代的性状表现  出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1：1（或出现野生型果蝇和无眼果蝇）   全为野生型果蝇
（2）减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换      减数分裂时染色单体1或者2上的基因d突变成D基因（或基因突变）
（3）

点评：本题综合考查染色体变异、基因位于染色体上的探究实验的相关知识及实验分析与设计的能力，属理解层次，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能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．