Question

5．圖甲、乙分別是雌、雄果蠅體細胞的染色體組成示意圖，其中X、Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同的染色體，果蠅的紅眼（D）和白眼（d）是一對相對性狀，基因D、d僅位于X染色體上．請回答下列問題：

（1）果蠅的灰身（B）與黑身（b）是另一對相對性狀，且基因B、b位于Ⅱ號染色體上．現(xiàn)將純合灰身紅眼雌果蠅與黑身白眼雄果蠅雜交得到F₁，選擇F₁中的雌果蠅與黑身白眼雄果蠅雜交得到F₂．
①若同時考慮體色與眼色的遺傳，則它們遵循基因的自由組合定律．
②F₁雌果蠅的基因型為BbX^DX^d，F(xiàn)₂中雌果蠅的表現(xiàn)型及比例為：灰身紅眼：灰身白眼：黒身紅眼：黒身白眼=1：1：1：1．幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖丙所示．
（2）正常果蠅在減數(shù)第一次分裂中期的細胞內(nèi)染色體組數(shù)為2，在減數(shù)第二次分裂后期的細胞中染色體數(shù)是8條．
（3）白眼雌果蠅（X^rX^r Y）最多能產(chǎn)生X^rY、Y、X^r和X^rX^r四種類型的配子．該果蠅與紅眼雄果蠅（X^RY）雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為X^RX^r、X^RX^rY．
（4）用黑身白眼雌果蠅（aa X^rX^r）與灰身紅眼雄果蠅（AA X^RY）雜交，F(xiàn)₁雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼．F₂中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為3：1，從F₂灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為$\frac{1}{18}$．

Answer 1

分析 甲圖性染色體組成為XX所以雌性個體，而乙圖是雄性個體XY，性染色體的基因D、d和Ⅱ號常染色體上的基因B、b位于兩對同源染色體上，符合自由組合定律．判斷染色體組數(shù)，可通過細胞中同源染色體的條數(shù)，和相同基因或等位基因個數(shù)來判斷．

解答 解：（1）①性染色體的基因D、d和Ⅱ號常染色體上的基因B、b位于兩對同源染色體上，符合基因的自由組合定律．
②根據(jù)題意兩親本：BBX^DX^D×bbX^bY雜交，F(xiàn)₁的基因型是BbX^DX^d、BbX^dY，然后選擇F₁的雌蠅測交即BbX^DX^d×bbX^dY得到F₂，F(xiàn)₂的雌蠅的基因型分別是：BbX^DX^d：BbX^dX^d ：bbX^DX^d：bbX^dX^d=1：1：1：1，即灰身紅眼：灰身白眼：黑身紅眼：黑身白眼=1：1：1：1．
（2）正常果蠅是二倍體生物，每個染色體組含有4條染色體．減數(shù)第一次分裂中期，染色體已復(fù)制，每條染色體含有兩條姐妹染色單體，染色體數(shù)目仍為8條，故此時染色體組數(shù)為2．減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，隨機移向兩級，染色體數(shù)目減半，因此減數(shù)第二次分裂前中期的染色體數(shù)目為4條，減數(shù)第二次分裂后期，著絲點分裂，姐妹染色單體分開，染色體加倍變?yōu)?條．
（3）白眼雌果蠅（X^rX^rY）產(chǎn)生配子的過程中，由于性染色體為三條，其中任意兩條配對正常分離，而另一條隨機移向一極，產(chǎn)生含兩條或一條性染色體的配子，可以是X^r或者Y單獨移向一極，配子種類及比例為2X^r：2X^rY：1X^rX^r：1Y．該果蠅與紅眼雄果蠅（X^RY）雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為X^RX^r、X^RX^rY．
（4）aaX^rX^r與AAX^RY，F(xiàn)₁的基因型是AaX^RX^r、AaX^rY，F(xiàn)₂中灰身紅眼的概率是$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$，黑身白眼果蠅的概率是$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{8}$，所以F₂中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為3：1．F₂灰身紅眼雌果蠅的基因型是AAX^RX^r或是AaX^RX^r，灰身白眼雄果蠅的基因型是AAX^rY或是AaX^rY，F(xiàn)₂灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身的概率是aa=$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{9}$，子代中出現(xiàn)白眼的概率是X^rX^r+X^rY=$\frac{1}{2}$，所以子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為$\frac{1}{9}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{18}$．
故答案為：
（1）①基因的自由組合  
②BbX^DX^d 灰身紅眼：灰身白眼：黒身紅眼：黒身白眼=1：1：1：1
（2）2    8    
（3）X^r     X^rX^r      X^RX^r、X^RX^rY   
（4）3：1    $\frac{1}{18}$

點評 本題考查基因的伴性遺傳、分離規(guī)律和自由組合規(guī)律的應(yīng)用、自由組合測交的展開應(yīng)用．