Question

几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。

(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为　　　　, 在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是　　　　条。

(2)白眼雌果蝇(X^rX^rY)最多能产生X^r、X^rX^r、　　　　和　　　　四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(X^RY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为　　　　。

(3)用黑身白眼雌果蝇(aaX^rX^r)与灰身红眼雄果蝇(AAX^RY)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　　　　, 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　　　　。

(4)用红眼雌果蝇(X^RX^R)与白眼雄果蝇(X^rY)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。请设计简便的杂交实验, 确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。

实验步骤: 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　。

结果预测: Ⅰ. 若　　　　　　　　　　　　　, 则是环境改变;　

Ⅱ. 若　　　　　　　　　　　　　　　　, 则是基因突变;　

Ⅲ. 若　　　　　　　　　　　　　　　, 则是减数分裂时X染色体不分离。

Answer

（1）2； 8

（2）XrY ； Y （注：两空顺序可以颠倒）； XRXr 、 XRXrY

（3）3︰1 ； 1/18

（4）实验步骤：M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型

结果预测：I.子代出现红眼（雌）果蝇; II.子代表现型全是白眼 III.没有子代产生

【解析】

试题分析：

（1）正常果蝇是二倍体生物，每个染色体组含有4条染色体。减数第一次分裂中期，染色体已复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，染色体数目仍为8条，故此时染色体组数为2。减数第一次分裂后期，同源染色体分离，随机移向两级，染色体数目减半，因此减数第二次分裂前中期的染色体数目为4条，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体加倍变为8条。

（2）基因型为XｒXｒY的个体最多能产生Xｒ、XｒY、XｒXｒ、Y四种类型的配子。该果蝇与基因型为XＲY的个体杂交，子代中红眼雌果蝇必具有亲本红眼雄果蝇（XＲY）产生的含XＲ的配子，该配子与白眼雌果蝇产生的四种配子结合，产生后代的基因型为XＲXｒ、 XＲXｒY、XＲXｒXｒ、XＲY，其中，XＲXｒ为雌性个体，XＲY为雄性个体，根据题干所给图示可知，XＲXｒY为雌性个体，XＲXｒXｒ不育，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XＲXｒ、XＲXｒY。

（3）黑身白眼雌果蝇（aa XｒXｒ）与灰身红眼雄果蝇（AA XＲY）杂交，子一代基因型为Aa XＲXｒ、Aa XｒY，子二代中灰身红眼果蝇所占比例为3/4（A_）×1/2（XＲXｒ、XＲY）=3/8，黑身白眼果蝇所占比例为1/4（aa）×1/2（XｒXｒ、XｒY）=1/8，故两者比例为3:1。从子二代灰身红眼雌果蝇（A_ XＲXｒ）和灰身白眼雄果蝇（A_ XｒY）中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇（aa）的概率为2/3（ Aa）×2/3（ Aa）=1/9aa；出现白眼的概率为1/2（XｒXｒ、XｒY），因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/9×1/2=1/18.

(4)从分析M果蝇出现的三种可能原因入手，推出每种可能情况下M果蝇的基因型，从而设计实验步骤和预测实验结果。分析题干可知，三种可能情况下，M果蝇基因型分别为XRY、XrY 、XrO。 因此，本实验可以用M果蝇与多只白眼雌果蝇（XrXr）杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况，XRY与Xr Xr杂交，若子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼，则为环境引起的表型改变；第二种情况， XRY与XrXr杂交，若子代全部是白眼，则为基因突变引起的表型改变；第三种情况，，XRY与Xb Xb杂交，若没有子代产生（XbO不育），则为减数分裂是Ｘ染色体没有分离。