Question

【題目】果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀，野生型均為紅眼，突變型為白眼。摩爾根用野生型紅眼雌蠅與突變型白眼雄蠅進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

回答下列問題：

（1）紅眼基因和白眼基因在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是____________。

（2）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，控制紅眼/白眼的等位基因不可能位于常染色體上，否則F2表現(xiàn)型及其分離比應(yīng)該是____________

（3）上述實(shí)驗(yàn)中，F2個(gè)體凡是白眼均為雄性，凡是____________，由于當(dāng)時(shí)尚未對果蠅的Y染色體有清楚的認(rèn)識，摩爾根對此實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋是控制紅眼/白眼的基因僅僅位于X染色體上。

（4）有人認(rèn)為在今天看來，僅憑該實(shí)驗(yàn)結(jié)果尚不能排除Y染色體上有控制紅眼/白眼的基因。請以此實(shí)驗(yàn)的F1代果蠅、F1雌蠅的測交后代以及自然界的野生型果蠅（不含白眼基因）為材料，從中選出兩對雜交組合，對摩爾根解釋的可靠性進(jìn)行獨(dú)立檢驗(yàn) _____________________（要求寫出這兩對雜交組合及其唯一支持摩爾根解釋的預(yù)期結(jié)果）。

Answer 1

【答案】堿基（脫氧核苷酸）序列的不同 紅眼♀：紅眼♂：白眼♀：白眼♂=3：3：1：1 雌性均為紅眼 雜交組合1：野生型紅眼♂×白眼♀

預(yù)期結(jié)果：子一代中所有的雌性都是紅眼，雄性都是白眼

雜交組合2：野生型紅眼♂×F1紅眼♀

預(yù)期結(jié)果：紅眼♀：紅眼♂：白眼♂=2：1：1

（雜交組合中將“野生型紅眼♂”答成“F1紅眼♂”或“紅眼♂”均不得分）

【解析】

題圖及題意摩爾根用紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F1都是紅眼，說明紅眼是顯性性狀，F1自由交配后，F2中紅眼和白眼比例3：1，但白眼全為雄性，說明果蠅顏色的遺傳與性別有關(guān)，為了解釋這一現(xiàn)象，摩爾根做了假說是控制基因在X染色體上，Y染色體上沒有它的等位基因，則親本果蠅的基因型是XAXA和XaY，子一代的基因型為XAXa和XAY，子二代的基因型是XAXA、XAXa、XaY、XAY，表現(xiàn)型紅眼雌：紅眼雄：白眼雄=2：1：1。

（1）基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。白眼基因是由紅眼基因突變而來的�；�因突變是DNA分子中由于堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。因此，紅眼基因和白眼基因在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是堿基（脫氧核苷酸）序列的不同。

（2）控制紅眼/白眼的等位基因如果位于常染色體上，則二者的遺傳將和性染色體的遺傳呈自由組合關(guān)系，F2表現(xiàn)型及其分離比就應(yīng)該是紅眼♀：紅眼♂：白眼：白眼♀=3：3：1：1。

（3）F2個(gè)體凡是白眼均為雄性，凡是雌性均為紅眼（避免寫成“紅眼均為雌性”或者“雄性均為白眼”），此題意圖是考查考生從不同視角觀察、發(fā)現(xiàn)問題的信息獲取能力。

（4）檢驗(yàn)?zāi)�爾根的解釋（控制紅眼/白眼的基因僅僅位于X染色體上）是否可靠，關(guān)鍵是雜交親本的選配一定要使雜交結(jié)果能夠借以區(qū)分出常染色體遺傳、伴X遺傳和既伴X又伴Y（同源區(qū)段）的遺傳。這就要求雜交的父本是野生型紅眼♂（而非F1紅眼♂或基因型不確定的紅眼♂），野生型紅眼♂不含白眼基因，能夠區(qū)分Y染色體上有沒有紅眼基因所造成的不同遺傳結(jié)果。同時(shí)要求母本含有白眼基因，以便在伴X染色體遺傳的情況下子代雄性個(gè)體有機(jī)會出現(xiàn)白眼性狀，體現(xiàn)伴X遺傳的特點(diǎn)，從而與常染色體遺傳和伴X、Y同源區(qū)段條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相區(qū)分。

對于雜交組合1：野生型紅眼♂×白眼♀，如果控制紅眼/白眼的基因在常染色體上，或者在X和Y染色體的同源區(qū)段上，子一代無論雌雄將均為紅眼；如果僅位于X染色體上，子一代中所有的雌性都是紅眼，雄性都是白眼。

對于雜交組合2：野生型紅眼♂×F1紅眼♀，如果控制紅眼/白眼的基因在常染色體上，或者在X和Y染色體的同源區(qū)段上，子一代無論雌雄將均為紅眼；如果僅位于X染色體上，子一代中紅眼♀：紅眼♂：白眼♂

=2：1：1。