Question

蚕蛾染色体（2n＝56），ZW型性别决定。一种罕见的黑体雄蛾与常见的浅色体雌蛾杂交，F₁为黑体。F₁互交，F₂所有雄蛾都是黑体，而雌蛾中一半为浅色体。用A、a表示不同体色基因。回答以下问题：

（1）若大量亲本黑体雄蛾与浅色体雌蛾杂交，观察到后代有极少的浅色体雄蛾，有不同的假说。假说一：后代少了一条染色体：假说二：发生了基因突变：假说三：_____。

（2）①为验证假说一是否成立，可以取后代浅色体雄蛾具有分裂能力的体细胞，观察处于_____期染色体数目，异常：或者观察后代的浅色体雄蛾_____时期的细胞，四分体的个数为_____个，假说成立。原因可能是亲本黑体雄蛾少数精原细胞在减数分裂发生_____情况，产生某种异常精子与卵细胞结合后，发育为性染色体组成为ZO的后代浅色体雄蛾。

②若假说一不成立，可用荧光标记法将A、a基因分别标记为蓝色、绿色。若后代的浅色体雄蛾初级精母细胞中荧光点数目和颜色为_____，则假说二成立，否则假说三成立。

（3）蚕卵的颜色由10号常染色体上的基因B和b决定，常见颜色为紫灰色和白色。现将两只蚕蛾多次杂交，后代出现的性状分离比为：紫灰色雄性：紫灰色雌性：白色雄性：白色雌性＝6：3：2：1．请做出合理的解释_____。

Answer

含有ZA基因片段的染色体缺失（或染色体片段缺失） 有丝分裂中 减数第一次分裂 27 减数第一次分裂两条Z同源染色体未分离（或减数第二次分裂，次级精母细胞的两条姐妹染色单体，进入同一个精细胞） 四个绿色荧光点或无蓝色荧光点 Z染色体上存在某个隐性纯合致死基因

【解析】

由题干信息可知，“一种罕见的黑体雄蛾与常见的浅色体雌蛾杂交，F1为黑体。F1互交，F2所有雄蛾都是黑体，而雌蛾中一半为浅色体”，推测黑体对浅色体显性，罕见的黑体雄蛾是基因突变的结果，其基因型ZAZA，浅色雌蛾基因型ZaW。

（1）若大量亲本黑体雄蛾与浅色体雌蛾杂交，观察到后代有极少的浅色体雄蛾，对此可有三种不同的假说。假说一：后代少了一条染色体；假说二：发生了基因突变；假说三：含有ZA基因片段的染色体缺失（或染色体片段缺失）。
（2）①若假说一成立，即后代少了一条染色体。取后代浅色体雄蛾具有分裂能力的体细胞，观察处于有丝分裂中期染色体数目，染色体数目为55条比正常体细胞少1条；或者观察后代的浅色体雄蛾减数第一次分裂时期的细胞，四分体的个数为27个（少1条染色体后，同源染色体两两配对只形成27对），则假说成立。
推测产生这种情况的原因可能是亲本黑体雄蛾（ZAZA）少数精原细胞在减数第一次分裂两条Z同源染色体未分离，一起进入次级精母细胞，另一个次级精母细胞无Z染色体，产生异常精子O，与正常浅色体雌蛾卵细胞Za受精最终形成ZaO个体，表现浅色体雄蛾。（或减数第二次分裂，次级精母细胞的两条姐妹染色单体，进入同一个精细胞，导致另一个精子无Z染色体，与正常浅色体雌蛾卵细胞Za受精最终形成ZaO个体，表现浅色体雄蛾）。
②若假说一不成立，假说二成立，即雄性少数后代发生了基因突变，由ZAZa突变为ZaZa，表现浅色体雄蛾。用荧光标记法将A、a基因分别标记为蓝色、绿色。若后代的浅色体雄蛾初级精母细胞中荧光点数目和颜色为四个绿色荧光点（或无蓝色荧光点），说明浅色体雄蛾初级精母细胞中无A基因，则假说二成立。否则假说三成立。
（3）由题干信息“蚕卵的颜色由10号常染色体上的基因B和b决定，常见颜色为紫灰色和白色。现将两只蚕蛾多次杂交，后代出现的性状分离比为：紫灰色雄性：紫灰色雌性：白色雄性：白色雌性＝6：3：2：1。”统计紫色：白色＝（6＋3）：（2＋1）＝9：3＝3：1，说明这两只蚕蛾常染色体基因型都是Bb；雄性：雌性＝（6＋2）：（3＋1）＝8：4＝2：1，说明雌性存在致死现象。综合以上分析，这两只蚕蛾常染色体基因型分别为BbZAZa和BbZAW，杂交后代出现ZaW致死，即Z染色体上存在某个隐性纯合致死基因。