Question

果蝇广泛存在于全球温带及热带气候区，由于其主食为酵母菌，且腐烂的水果易滋生酵母菌，因此在果园、菜市场等地区皆可见其踪迹。果蝇由于个体小、易饲养、养殖成本低、繁殖速度快、易获取，并且其染色体数目少，常作为遗传学研究材料。请结合所学知识回答下列问题：

（1）果蝇正常减数分裂过程中，含有两条X染色体的细胞有_______________。

（2）已知果蝇的红眼与棕眼受一对等位基因控制。用一只雌性红眼果蝇与一只雄性棕眼果蝇杂交，发现子一代中表现型及其比例为红眼∶棕眼＝1∶1。若子一代中红眼均为雄果蝇，棕眼均为雌果蝇，则果蝇的红眼性状的显隐性及遗传方式为__________；若子一代雌雄果蝇中均有红眼、棕眼，则红眼性状可能的显隐性及遗传方式有_____________________。

（3）果蝇的灰身与黑身、直毛与分叉毛分别受等位基因A（a）和B（b）控制，其中基因A、a位于常染色体上。将一只灰身分叉毛雄蝇和一只灰身直毛雌蝇杂交，F₁中灰身直毛∶灰身分叉毛∶黑身直毛∶黑身分叉毛＝3∶3∶1∶1。不考虑突变和致死，这两对相对性状的遗传________（填“一定”“不一定”或“一定不”）遵循基因的自由组合定律。请写出亲本可能的基因型并根据子代雌雄果蝇的表现型及必要的实验进行确定_________________________________________。

Answer

次级精母细胞、卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体 伴X染色体隐性遗传 常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、伴X染色体显性遗传 一定 亲本可能的基因型：AaXBXb、AaXbY或AaXbXb、AaXBY或AaBb、Aabb。实验设计：统计子一代雌雄果蝇的表现型，若雄蝇均为直毛、雌蝇均为分叉毛，则亲本基因型为AaXbXb、AaXBY；若雄蝇、雌蝇均有直毛、分叉毛，让子一代分叉毛雌蝇与直毛雄蝇杂交，如果子代雌蝇全为直毛，雄蝇全为分叉毛，则亲本基因型为AaXBXb、AaXbY，否则为AaBb、Aabb

【解析】

1、基因自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

2、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：

①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；

②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；

③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；

④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：

①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；

②中期：染色体形态固定、数目清晰；

③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；

④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。

（1）雄果蝇正常减数分裂过程中，含有两条X染色体的细胞是处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞；雌果蝇正常减数分裂过程中，含有两条X染色体的细胞是卵原细胞、处于减数第一次分裂的初级卵母细胞、处于减数第二次分裂后期的第一极体和次级卵母细胞。

（2）已知果蝇的红眼与棕眼受一对等位基因控制。用一只雌性红眼果蝇与一只雄性棕眼果蝇杂交，发现子一代中表现型及其比例为红眼：棕眼=1：1。若子一代中红眼均为雄果蝇，棕眼均为雌果蝇，则果蝇的红眼性状的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，亲本基因型为XrXr、XRY；若子一代雌雄果蝇中均有红眼、棕眼，则红眼性状可能的遗传方式有常染色体隐性遗传（亲本基因型为rr和Rr）、常染色体显性遗传（亲本基因型为Rr和rr）、伴X染色体显性遗传（亲本基因型为XRXr、XrY）。

（3）果蝇的灰身与黑身、直毛与分叉毛分别受等位基因A（a）和B（b）控制，其中基因A、a位于常染色体上。将一只灰身分叉毛雄蝇和一只灰身直毛雌蝇杂交，F1中灰身直毛：灰身分叉毛：黑身直毛：黑身分叉毛=3：3：1：1。不考虑突变和致死，这两对相对性状的遗传一定遵循基因的自由组合定律，否则不能出现该性状分离比。亲本可能的基因型：AaXBXb、AaXbY或AaXbXb、AaXBY或AaBb、Aabb。基因型确定统计子一代雌雄果蝇的表现型，若雄蝇均为直毛、雌蝇均为分叉毛，则亲本基因型为AaXbXb、AaXBY；若雄蝇、雌蝇均有直毛、分叉毛，让子一代分叉毛雌蝇与直毛雄蝇杂交，如果子代雌蝇全为直毛，雄蝇全为分叉毛，则亲本基因型为AaXBXb、AaXbY，否则为AaBb、Aabb。