Question

9．野生型果蠅（2n=8）唾液腺細(xì)胞的X染色體上只有一個(gè)編號(hào)為16A的區(qū)段，而棒眼果蠅的X染色體上有兩個(gè)16A區(qū)段，超棒眼果蠅中則有三個(gè)重復(fù)的16A區(qū)段，如圖所示，分別記作X^L、X^M、X^N．體細(xì)胞中的1條X染色體上有三個(gè)16A區(qū)段的果蠅都是超棒眼，體細(xì)胞的X染色體上都是一個(gè)16A區(qū)段的果蠅為野生型，其余都是棒眼果蠅，請(qǐng)分析回答：
（1）棒眼雌果蠅的基因型為X^MX^M、X^MX^L．
（2）若把野生型雄蠅的精原細(xì)胞的16A區(qū)段用¹⁵N標(biāo)記后，提供不含¹⁵N的原料，則該細(xì)胞減數(shù)分裂形成的精子中，含¹⁵N的DNA分子在一個(gè)精子的全部核DNA分子中所占的比例為$\frac{1}{4}$或0．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，純合棒眼果蠅的后代中常出現(xiàn)野生型、超棒眼個(gè)體．且出現(xiàn)的頻率都約占$\frac{1}{1600}$，分析這種情況的出現(xiàn)最可能的原因是與同源染色體的非姐妹染色單體之間的不對(duì)等交換有關(guān)．據(jù)此推斷，上述現(xiàn)象是由于親本雌果蠅在減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生了比例相等的含X^L、X^N的配子導(dǎo)致．
（4）在美國遺傳學(xué)家H．J．馬勒和C．B．布里奇斯研究中發(fā)現(xiàn)，在超棒眼果蠅中沒有純合體和含有2個(gè)16A區(qū)段的雜合體，有人推測(cè)是因?yàn)檫@兩種類型的果蠅不能成活，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明之．
①選超棒眼雌果蠅分別與多個(gè)表現(xiàn)型為棒眼的雄果蠅雜交．
②統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
③結(jié)果分析：若雜交后代的性狀及比例為只有野生型雄果蠅，則推測(cè)正確．

Answer 1

分析 由題意知，果蠅的棒眼和超棒眼是染色體結(jié)構(gòu)變異引起的，且位于X染色體上，野生型果蠅的基因型是X^LX^L、X^LY，棒眼果蠅的基因型是X^MX^M、X^MX^L、X^MY，超棒眼果蠅的基因型是X^NX^N、X^NX^M、X^NX^L、X^NY，X^L、X^M、X^N．是復(fù)等位基因，在遺傳過程中遵循分離定律．

解答 解：（1）由分析可知，棒眼雌果蠅的基因型為X^MX^M、X^MX^L．
（2）DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，把野生型雄蠅的精原細(xì)胞的16A區(qū)段用¹⁵N標(biāo)記后，提供不含¹⁵N的原料，DNA復(fù)制后，X染色體上的DNA都含有N¹⁵，減數(shù)分裂形成的精子是兩種類型，含有X染色體和含有Y染色體，含有X染色體的精子中的含¹⁵N的DNA分子在一個(gè)精子的全部核DNA分子中所占的比例為$\frac{1}{4}$，如果是含有Y染色體的精子，則不含有含¹⁵N的DNA分子．
（3）純合棒眼果蠅的基因型是X^MX^M、X^MY，雜交后代出現(xiàn)野生型（X^LX^L、X^LY）、超棒眼個(gè)體（X^NX^-、X^NY），且出現(xiàn)的頻率都約占$\frac{1}{1600}$，可能是雌果蠅在減數(shù)分裂過程中，兩條X的非姐妹染色單體之間發(fā)生不對(duì)等交換，產(chǎn)生含有一個(gè)16A區(qū)段、3個(gè)16A區(qū)段的配子，配子的基因型分別是X^L、X^N所致．
（4）該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證超棒眼果蠅純合體和含有2個(gè)16A區(qū)段的雜合體致死，因此超棒眼雌果蠅的基因型是X^NX^L，與多只棒眼雄果蠅（X^MY）雜交，雜交子代的基因型是X^NX^M：X^NY：X^MX^L：X^LY=1：1：1：1，其中X^NX^M、X^MX^L、X^NY不活，后代都表現(xiàn)為野生型雄果蠅．
故答案為：
（1）X^MX^M、X^MX^L
（2）$\frac{1}{4}$或0     
（3）同源染色體的非姐妹染色單體     X^L、X^N
（4）①棒眼
③只有野生型雄果蠅

點(diǎn)評(píng) 本題要求考生理解減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化和交叉互換對(duì)配子類型的影響、果蠅的性別決定和伴性遺傳，學(xué)會(huì)應(yīng)用演繹推理的方法解釋遺傳問題并設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)、預(yù)期結(jié)果并獲取結(jié)論．