Question

几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。

   （1）正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为      ，在减数第二分裂后期的细胞中染色体数是      条。

   （2）白眼雌果蝇（X^rX^rY）最多能产生X^r、X^rX^r、       和      四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇（X^RY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为          。

   （3）用黑身白眼雌果蝇（aaX^rX^r）与灰身红眼雄果蝇（AAX^RY）杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为       ，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为      。

   （4）用红眼雌果蝇（X^RX^R）与白眼雄果蝇（X^rY）为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇（记为“M”）。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。

    实验步骤：                                                             。

    结果预测：

    I．若                                             ，则是环境改变；

   II．若                                            ，则是基因突变；

   III．若                                           ，则是减数分裂时X染色体不分离。

Answer

（1）2      8    （2）XrY     Y（顺序可颠倒）；    XRXr;XRXrY    （3）3：1    1/18

（4）M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型：

         I子代出现红眼（雌）果蝇

II子代表现型全部为白眼

III无子代产生

【解析】（1）正常的果蝇为二倍体生物，正常体细胞中染色体组成为3对常染色体+XX（雌果蝇）或3对常染色体+XY（雄果蝇）。在减数第一次分裂中期果蝇细胞中，含有4对即8条染色体，含有16个核DNA分子，含两个染色体组；在果蝇细胞减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂而导致染色体及染色体组数目短暂加倍，此时细胞内的染色体数和体细胞相同即8条。

（2）在减数分裂的过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，最后产生了染色体数目减半的配子。通过减数分裂可推知，XrXr Y个体会产生Xr、XrY、XrXr和Y四种卵子。XrXr Y与红眼雄果蝇（XRY）杂交，子代的基因型共有XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY、XrY、XrYY、XrXrY、YY，其中能存活的红眼雌果蝇的基因型为XRXr 或XRXrY。

（3）用黑身白眼雌果蝇（aaXrXr）与灰身红眼雄果蝇（AAXRY）杂交，F1雌果蝇（AaXRXr）表现为灰身红眼，雄果蝇（AaXrY）表现为灰身白眼。AaXRXr×AaXrY，其子代F2中灰身和黑身之比为3︰1，白眼和红眼之比为1︰1，灰身红眼和黑身白眼果蝇之比为3︰1；F2灰身果蝇中杂合子占2/3，子代中黑身占2/3×2/3×1/4=1/9，F2红眼雌果蝇基因型为XRXr，白眼雄果蝇为XrY，子代中白眼果蝇占1/2，故F3中出现黑身白眼果蝇的概率为1/9×1/2=1/18。

（4）若白眼雄果蝇的出现是由环境改变引起的，其基因型仍为XRY，若是由亲本基因突变引起的，则其基因型为XrY，若是由于第三种原因引起的，则其基因型为XrO，它们分别与多只白眼雌果蝇杂交，后代表现型不同，据此可确定是何种原因导致的。