Question

4．果蠅是雌雄異體的二倍體動(dòng)物，體細(xì)胞中有8條染色體，是常用的遺傳研究材料．一對(duì)果蠅每代可以繁殖出許多后代．請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：
（1）雄果蠅正常減數(shù)分裂的過程中，有兩條Y染色體的細(xì)胞所處的時(shí)期為減數(shù)第二次分裂后期．
（2）有一個(gè)自然繁殖、表現(xiàn)型正常的果蠅種群，性別比例偏離較大．研究發(fā)現(xiàn)該種群的基因庫中存在隱性致死突變基因（胚胎致死）．從該種群中選取一對(duì)雌雄果蠅相互交配，F(xiàn)₁中有202個(gè)雌性個(gè)體和98個(gè)雄性個(gè)體．
①導(dǎo)致上述結(jié)果的致死基因位于X染色體上．研究發(fā)現(xiàn)果蠅中的致死突變會(huì)使細(xì)胞中的核糖體含量極低，從而使突變個(gè)體死亡，其致死原因是沒有足夠的核糖體，導(dǎo)致幼蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)不足．讓F₁中雌雄果蠅相互交配，F(xiàn)₂致死的概率是$\frac{1}{8}$．
②從該種群中任選取一只雌果蠅，鑒別它是純合子還是雜合子的方法是：將該雌果蠅與種群中的雄果蠅雜交，如果雜交后代雌性：雄性=2：1，則該雌果蠅為雜合子；如果雜交后代雌性：雄性=1：1，則該雌果蠅為純合子．
（3）研究發(fā)現(xiàn)野生果蠅正常翅（h）可以突變?yōu)槊�翅（H），體內(nèi)還有一對(duì)基因R、r本身不控制具體性狀，但rr基因組合時(shí)會(huì)抑制H基因的表達(dá)．如果兩對(duì)基因位于常染色體上，則一個(gè)種群中純合正常翅果蠅的基因型有3種．如果這兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，基因型為RrHh的雌雄果蠅個(gè)體交配，產(chǎn)生的子代里，正常翅中雜合子所占的比例$\frac{4}{7}$．現(xiàn)有一對(duì)基因型相同的毛翅雌雄果蠅交配，產(chǎn)生的子代中毛翅與正常翅的比例為3：1，那么這對(duì)果蠅的基因型可能是RrHH或RRHh．

Answer 1

分析 根據(jù)題干可知，一對(duì)表現(xiàn)型正常的雌雄果蠅交配，子代202個(gè)雌性個(gè)體和98個(gè)雄性個(gè)體（2：1），雌性個(gè)體多于雄性個(gè)體，說明控制這對(duì)性狀的基因位于X染色體上，由于雄性個(gè)體數(shù)量少，推測(cè)死亡的個(gè)體是雄性個(gè)體，即是隱性致死，表現(xiàn)型正常為顯性．假設(shè)基因用B和b表示，則雙親的基因型為X^BX^b和X^BY，F(xiàn)₁雌果蠅的基因型為$\frac{1}{2}$X^BX^b、$\frac{1}{2}$X^BX^B，雄果蠅的基因型為X^BY，所以F₁中雌雄果蠅相互交配，F(xiàn)₂中出現(xiàn)X^bY的概率為$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$．由于X^bY個(gè)體死亡，因此只能讓該雌果蠅與正常的雄果蠅雜交，統(tǒng)計(jì)子代雌、雄果蠅的數(shù)目．若子代雌、雄果蠅比例為1：1，說明該雌果蠅為純合子；若子代雌、雄果蠅比例為2：1，說明該雌果蠅為雜合子．

解答 解：（1）雄果蠅的性染色體組成為XY，在減數(shù)第一次分裂后期X與Y分離，在減數(shù)第二次分裂后期，細(xì)胞內(nèi)姐妹染色單體Y、Y（X、X）分離，此時(shí)細(xì)胞內(nèi)可能有兩個(gè)X或兩個(gè)Y染色體．
（2）①根據(jù)以上分析可知致死基因是位于X染色體上的隱性基因，致死突變會(huì)使細(xì)胞中的核糖體含量極低，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成不足，從而使突變個(gè)體死亡．假設(shè)基因用B和b表示，則雙親的基因型為X^BX^b和X^BY，F(xiàn)₁雌果蠅的基因型為$\frac{1}{2}$X^BX^b、$\frac{1}{2}$X^BX^B，雄果蠅的基因型為X^BY，所以F₁中雌雄果蠅相互交配，F(xiàn)₂中出現(xiàn)X^bY的概率為$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$．
②由于X^bY個(gè)體死亡，因此只能讓該雌果蠅與正常的雄果蠅雜交，統(tǒng)計(jì)子代雌、雄果蠅的數(shù)目．若子代雌、雄果蠅比例為1：1，說明該雌果蠅為純合子；若子代雌、雄果蠅比例為2：1，說明該雌果蠅為雜合子．
（3）正常翅果蠅的基因型有rrHH，rrHh，rrhh，RRhh，Rrhh共5種，其中純合子有3種．依據(jù)遺傳自由組合定律RrHh和RrHh后代毛翅雌雄果蠅基因型為R_H_，所以毛翅：正常翅=9：7，正常翅占7份，其中3份是純合子，故正常翅中雜合子占$\frac{4}{7}$．
一對(duì)基因型相同的毛翅雌雄果蠅交配，若前面為RR，產(chǎn)生的子代中毛翅與正常翅的比例為3：1的基因型為RRHh，若前面為Rr，產(chǎn)生的子代中毛翅與正常翅的比例為3：1的基因型為RrHH．
故答案為：
（1）減數(shù)第二次分裂后期
（2）①X　    沒有足夠的核糖體，導(dǎo)致幼蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)不足       $\frac{1}{8}$
②雌性：雄性=2：1    雌性：雄性=1：1
（3）3　     $\frac{4}{7}$     RrHH或RRHh

點(diǎn)評(píng) 本題以果蠅為素材，考查了伴性遺傳和自由組合定律的應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查學(xué)生的理解分析能力，難度較大，解題的關(guān)鍵是明確基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)．