Question

13．摩尔根及其同事、学生用果蝇做实验材料，于20世纪20年代创立了著名的基因学说，运用“假说一演绎法”揭示了基因是组成染色体的遗传单位，它能控制遗传性状的发育，也是突变、重组、交换的基本单位．“假说一演绎法”的一般步骤为：①提出问题→②做出假设→③演绎推理→④检验推理→⑤得出结论．
（1）摩尔根在研究红眼雌蝇与白眼雄蝇步骤②中，具体的内容是控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因，后来又通过④检验推理进一步验证这些解释，其具体内容是红眼雄果蝇×白眼雌果蝇．
（2）对果蝇进行基因组测序，需要检测5条染色体．
（3）控制果蝇体色和翅形的两对基因位于常染色体，摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，F₁全部分灰身长翅，说明体色中灰身为显性，将F₁雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代表现型及比例为：灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅=0.42：0.08：0.08：0.42，说明F₁中雌果蝇产生了4种配子．实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上非等位基因”这一基本条件，其最可能的原因是减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换．

Answer 1

分析 1、摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，F₁全部分灰身长翅，说明体色中灰身、长翅为显性，将F₁雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现了4种表现型：灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅，说明F₁中雌果蝇产生了4种配子．
2、基因自由组合定律的内容及实质
a、自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合．
b、实质
（1）位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的．
（2）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

解答 解：（1）摩尔根在研究红眼雌蝇与白眼雄蝇中，做出的假设是控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因，后来又通过④检验推理进一步验证这些解释，其具体方法是测交法，即让子一代红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交．
（2）果蝇体细胞中含有4对染色体，3对常染色体，1对性染色体为XY，因此对果蝇进行基因组测序，需要检测3+XY=5条染色体．
（3）灰身长翅与黑身残翅的果蝇杂交，F₁全部为灰身长翅，说明体色中灰身、长翅为显性，将F₁雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现了4种表现型：灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅，说明F₁中雌果蝇产生了4种配子．实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不是非同源染色体上非等位基因，其出现4种表现型最可能的原因是减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了 交叉互换．
故答案为：
（1）控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因         红眼雄果蝇×白眼雌果蝇
（2）5
（3）灰身      4       非同源染色体上非等位基因           交叉互换

点评 本题着重考查了摩尔根的假说演绎法证明基因在染色体上的实验，意在考查考生的分析能力和理解能力，难度适中．考生要明确摩尔根的假设是“控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因”，并且演绎推理的方法为测交．