Question

【題目】果蠅是遺傳學實驗的好材料，某生物興趣小組用果蠅做了下列實驗：

⑴該小組做染色體組型實驗時，發現了一種染色體組成為XYY的雄果蠅，你認為這種雄果蠅形成的可能的原因是___________________________。

⑵在實驗中，該小組偶然發現了一只棒眼雄果蠅，于是他們用野生型圓眼雌果蠅（純合子）與該棒眼雄果蠅雜交，再將F1的雌雄果蠅自由交配得到F2，F1、F2的表現型及比例如圖1所示。設控制圓眼、棒眼這對相對性狀的基因用B、b表示，根據圖中信息，顯性性狀是____________，推測這對等位基因位于X染色體上，原因是_______________________________________。

⑶為探究該基因在X、Y染色體上的位置（即探究該基因在如圖2所示X染色體的特有區段Ⅰ，還是X、Y染色體的同源區段Ⅱ），設計了下列實驗:

實驗步驟：

①讓F2中棒眼雄果蠅與F1中雌果蠅交配，得到棒眼雌果蠅；

②讓步驟①得到的個體與_________________（填“棒眼”或“野生型圓眼”）雄果蠅交配，觀察子代中有沒有棒眼個體出現。

③預期結果與結論:

若只有子代的雄果蠅中出現棒眼個體，則控制圓眼、棒眼的基因位于____________；

若子代中沒有棒眼果蠅出現，則控制圓眼、棒眼的基因位于______________。

Answer 1

【答案】精子異常，在減數第二次分裂時，Y染色體的著絲點分裂后形成的YY染色體沒有分到兩個精細胞中 圓眼 F2中棒眼果蠅全部是雄性，性狀與性別相關聯 野生型圓眼 X染色體的區段Ⅰ X、Y染色體的同源區段Ⅱ

【解析】

試題雌果蠅體細胞中含有的性染色體為X和X，雄果蠅體細胞中含有的性染色體為X和Y，據此，圍繞減數分裂的知識性染色體為XYY的雄果蠅形成的原因。以圖1中呈現的“親代和子代的性別、表現型及其性狀分離比”為切入點，推測基因與染色體的位置關系及其顯隱性，進而圍繞基因的分離定律和伴性遺傳等知識完成探究實驗步驟。對實驗結果及結論的分析，可結合題意并借助數學思維，對基因與染色體的位置關系的可能情況分別進行討論。

(1) 雌果蠅體細胞中含有的性染色體為X和X，雄果蠅體細胞中含有的性染色體為X和Y。性染色體為XYY的雄果蠅，是由母本產生的X的卵細胞與父本產生的YY的精子受精后所形成的受精卵發育而成，因此，形成的原因是精子異常，在減數第二次分裂時，Y染色體的著絲點分裂后形成的YY染色體沒有分到兩個精細胞中。

(2)依題意并結合圖1信息可知：該棒眼雄果蠅與野生型圓眼雌果蠅（純合子）雜交，F1全為圓眼，說明圓眼為顯性性狀。F1中的雌雄個體自由交配，F2中的棒眼均為雄果蠅，說明該性狀的遺傳與性別相關聯，進而推測：這對等位基因位于X染色體上。

(3) ②欲探究該基因在X、Y染色體上的位置，可讓步驟①中得到的棒眼雌果蠅（隱性純合子）與野生型圓眼雄果蠅交配，觀察子代中是否有棒眼個體出現。

③若控制圓眼、棒眼的基因位于X染色體的特有區段Ⅰ上，則步驟①得到的棒眼雌果蠅的基因型XbXb，野生型圓眼雄果蠅的基因型為XBY，二者雜交，子代的基因型為XBXb（圓眼雌蠅）和XbY（棒眼雄蠅），可見，子代只有雄果蠅中出現棒眼個體。若控制圓眼、棒眼的基因位于X、Y染色體的同源區段Ⅱ，則步驟①得到的棒眼雌果蠅的基因型為XbXb，野生型圓眼雄果蠅的基因型為XBYB，二者雜交，子代的基因型為XBXb（圓眼雌蠅）和XbYB（圓眼雄蠅），即子代中沒有棒眼果蠅出現。