Question

【題目】果蠅紅眼對白眼為顯性，由位于X染色體上的基因A、a控制。某興趣小組利用白眼雌蠅和紅眼雄蠅進行雜交，在大約每2000個子代個體中會出現(xiàn)一只白眼雌蠅。

（1）果蠅的紅眼和白眼為一對__________，正常情況下，上述親本雜交產生的子代表現(xiàn)型及比例應為________________________，這體現(xiàn)了伴性遺傳的_______特點。

（2）已知果蠅性染色體組成異常及性別表現(xiàn)如下表所示(“O”表示不含性染色體)

性染色體組成	XXX	XXY	XO	XYY	YO	YY
性別	致死	雌性可育	雄性不育	雄性不育	致死	致死

注：已知性染色體異常的可育個體，減數(shù)分裂時性染色體聯(lián)會及分配均是隨機的

針對上述實驗中出現(xiàn)白眼雌蠅的原因，可做出如下兩種假設：

假設一：親代雄蠅某一精原細胞紅眼基因發(fā)生基因突變，產生基因型Xa的精子與正常卵細胞結合，形成的受精卵發(fā)育成白眼雌蠅。

假設二：親代雌蠅卵原細胞減數(shù)分裂過程發(fā)生染色體數(shù)目變異，產生了基因型為__________________的異常卵細胞，與性染色體組成為______________的正常精子結合，形成的受精卵發(fā)育成白眼雌蠅。

（3）某同學設計了雜交實驗來驗證上述哪一假設成立：讓該白眼雌蠅與正常紅眼雄蠅多次雜交，若子代出現(xiàn)________________________則假設二成立，否則假設一成立。

（4）另一同學認為不需要通過雜交實驗也能驗證哪一假設成立，請代他寫出實驗設計思路和預期結果及結論：_______________________________________________。

Answer 1

【答案】相對性狀 紅眼雌蠅：白眼雄蠅=1：1 交叉遺傳 XaXa Y 白眼雌蠅(或紅眼雄蠅，或二者均有) 選擇該白眼雌果蠅的具有細胞分裂能力的組織，制作臨時裝片，觀察細胞內性染色體組成。若性染色體為組成XXY，則假設二成立；若性染色體組成為組成XX，則假設一成立。

【解析】

1、伴性遺傳是指控制生物性狀的基因位于性染色體上，在遺傳上總是和性別相關聯(lián)的現(xiàn)象。根據(jù)題意可知，果蠅紅眼對白眼為顯性，由位于X染色體上的基因A、a控制，符合伴性遺傳的概念。利用白眼雌蠅（XaXa）和紅眼雄蠅（XAY）進行雜交，則正常情況下子代為XAXa紅眼雌：XaY白眼雄=1：1。

2、伴X隱性遺傳的特點：隔代交叉遺傳、女性患者多于男性、母病子必病。

3、相對性狀是指同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型，如人的雙眼皮和單眼皮。

（1）根據(jù)以上分析可知，果蠅的紅眼和白眼屬于一對相對性狀，正常情況下，上述親本白眼雌蠅（XaXa）和紅眼雄蠅（XAY）進行雜交，后代為紅眼雌（XAXa）：白眼雄（XaY）=1：1，親代雌性為白眼而子代中雄性為白眼的現(xiàn)象屬于交叉遺傳。

（2）根據(jù)題意，親代雜交在大約每2000個子代個體中會出現(xiàn)一只白眼雌蠅的原因有兩種假設：假設一是親代雄蠅（XAY）某一精原細胞紅眼基因發(fā)生基因突變，產生基因型Xa的精子與正常卵細胞結合，形成的受精卵發(fā)育成白眼雌蠅。假設二是親代雌蠅（XaXa）卵原細胞減數(shù)分裂過程發(fā)生染色體數(shù)目變異，結合表中信息可知，親代雌蠅（XaXa）減數(shù)分裂產生卵細胞的過程中減數(shù)第一次分裂的后期同源染色體移向一極或者減數(shù)第二次分裂的后期姐妹染色單體移向一極導致產生了基因型為XaXa的卵細胞，然后與正常的含性染色體Y的精子結合發(fā)育形成了XaXaY的果蠅，即表現(xiàn)為白眼雌果蠅。

（3）根據(jù)以上分析可知，若假設二成立，則該白眼果蠅的基因型為XaXaY，與正常的紅眼雄果蠅XAY雜交，則白眼果蠅XaXaY產生的雌配子的基因型為：Xa、XaY、XaXa、Y，雄果蠅產生的精子的基因型為XA、Y，后代中會出現(xiàn)XaXaY白眼雌或者同時出現(xiàn)XAY紅眼雄果蠅，否則假設一成立。

（4）根據(jù)以上題意可知，該白眼果蠅出現(xiàn)的原因一是基因突變的結果，而是染色體數(shù)目變異的原因，除了雜交實驗可以驗證以外，也可以根據(jù)基因突變和染色體變異的區(qū)別利用光學顯微鏡觀察進行鑒定判斷，實驗思路為：選擇該白眼雌果蠅的具有細胞分裂能力的組織，制作臨時裝片，觀察細胞內性染色體組成。如果假設二成立則細胞內觀察到3條性染色體XXY，如果假設一成立，則細胞內性染色體有2條XX。