Question

【题目】遗传学家摩尔根及其学生利用果蝇作为实验材料首次实验证明基因位于染色体上。摩尔根的果蝇杂交如表1所示。科学家还发现果蝇的性别由受精卵中的X染色体的数目所决定的，如表2所示。摩尔根的学生布里吉斯继续重复表1中的“丁”组实验时发现：子代2000～3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同时又在2000～3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇，该现象被称之为“初级例外”；布里吉斯进一步将“初级例外”中的白眼雌果蝇和野生型的红眼雄果蝇进行交配，除形成正常表现型，即“白眼雄果蝇”和“红眼雌果蝇”之外，又出现少量的“白眼雌果蝇”和“红眼雄果蝇”，该现象称之为“次级例外”。“初级例外”和“次级例外”更进一步的证明了基因位于染色体上。（注：红眼、白眼的基因分别用R、r表示）

（1）表1中摩尔根首先发现果蝇眼色的遗传也遵循孟德尔遗传分离定律的证据是： _________________________。

（2）表1的四组实验中，摩尔根依据___________（填组别）组的实验结果推测白眼基因的遗传与性别有关，即决定白眼的基因位于X染色体上，而非常染色体上。

（3）布里吉斯推测“初级例外”几乎不可能是基因突变导致的，其原因是：_____________________。

（4）布里吉斯进一步分析发现“初级例外”形成的原因是亲本的白眼雌果蝇在减数分裂时X染色体未正常分离，移向细胞的同一极，形成含两条X染色体或不含性染色体的卵细胞所致，据此推测“初级例外”的白眼雌果蝇和红眼雄果蝇的基因型分别是：_______________；“次级例外”的白眼雌果蝇和红眼雄果蝇的基因型分别是：_________________。

（5）与摩尔根的果蝇杂交实验相比，布里吉斯的实验更有力的证明了“基因位于染色体上”，为遗传的染色体学说提供了更直接的实验证据，其原因是：__________。

Answer 1

【答案】乙组实验后代中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比约为3:1 乙和丁 基因突变的频率极低，且红眼雌果蝇突变成白眼雌果蝇与白眼雄果蝇突变成红眼雄果蝇同时发生的概率更低 XrXrY和XRO XrXrY和XRY 布里吉斯的初级例外和次级例外可通过显微镜观察到性染色体的数目而得到证实

【解析】

摩尔根利用果蝇为实验材料，采用假说演绎法证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，且红眼对白眼是显性性状。根据表1分析，若乙组后代出现白眼，且比例为3:1，说明该性状受一对等位基因控制，遵循基因的分离定律，且红眼对白眼为显性性状；若乙组后代雌性全部为红眼，雄性红眼：白眼=1:1，说明控制该性状的基因位于X染色体上；若丁组后代，雌性全部红眼，雄性全部白眼，则也说明控制该性状的基因在X染色体上，红眼对白眼是显性性状。根据表2分析，有2条X染色体的表现为雌性，1条X的表现为雄性，3条或0条X的致死。

（1）摩尔根首先发现果蝇眼色的遗传也遵循孟德尔遗传分离定律的证据是让白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，发现后代中红眼与白眼的比例大约为3:1，即表1中的乙组实验。

（2）根据以上分析可知，表1中乙组实验和丁组实验都可以推测果蝇眼色的遗传与性别相关联，控制眼色的基因在X染色体上，且红眼对白眼为显性性状。

（3）由于基因突变的频率极低，且红眼雌果蝇突变成白眼雌果蝇与白眼雄果蝇突变成红眼雄果蝇同时发生的概率更低，因此布里吉斯推测“初级例外”几乎不可能是基因突变导致的。

（4）根据题意分析，已知“初级例外”形成的原因是亲本的白眼雌果蝇（XrXr）在减数分裂时X染色体未正常分离，移向细胞的同一极，形成含两条X染色体（XrXr）或不含性染色体（O）的卵细胞所致，又因为雄果蝇含有1条X染色体，雌果蝇含有2条X染色体，则“初级例外”的白眼雌果蝇基因型为XrXrY，红眼雄果蝇基因型外XRO，两者杂交产生的“次级例外”的白眼雌果蝇基因型为XrXrY，红眼雄果蝇基因型为XRY。

（5）由于布里吉斯的初级例外和次级例外可通过显微镜观察到性染色体的数目而得到证实，因此与摩尔根的果蝇杂交实验相比，布里吉斯的实验更有力的证明了“基因位于染色体上”。