Question

3．阅读思考：
      摩尔根定位果蝇染色体上基因的方法
      摩尔根的果蝇杂交实验中，F₁不论雌雄都是红眼，F₂红眼：白眼=3：1，这样的遗传表现符合分离定律，但白眼全为雄果蝇，说明眼色遗传和性别有关，摩尔根及其同事设想，白眼基因只位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因，上述遗传现象可以得到合理的解释，该实验并不能确定白眼基因只X染色体上还是X、Y染色体上都有白眼基因，因为如果假设Y染色体上含有它的等位基因，上述遗传现象出可以得到解释．为了验证他的假设，摩尔根又设计了三个新的实验：①用子二代雌蝇与白眼雄蝇做单对交配；②用白眼雌蝇与红眼雄蝇交配；③用白眼雌蝇和白眼雄蝇交配．请分析这三个实验回答下列问题：
（1）如果假设白眼基因X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因，三个实验各会出现什么实验结果？①结果有2种：a后代都表现红眼；b雌雄白眼与红眼的比例都是1：1；②子代雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼；③后代都是白眼
（2）如果假设X，Y染色体上都有白眼基因，三个实验分别出现什么结果？①结果有2种：a后代都表现红眼，b后代雌雄白眼与红眼的比例都是1：1；②结果有3种，分别为：a子代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼；b子代无论雌雄全为红眼；c子代雌果蝇全为白眼，雄果蝇全为红眼；③杂交后代都是白眼．
（3）在这三个实验中，你认为第几个实验最关键？②为什么？可以通过一次实验判断假设是否正确．

Answer 1

分析 1、摩尔根用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F₁全为红眼，F₁自由交配后，F₂中红眼和白眼比例为3：1，但白眼全为雄性，说明果蝇眼色的遗传与性别有关，为了解释这一现象，摩尔根及其同事做出了假说是控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上没有对应的等位基因，亲本果蝇的基因型是X^AX^A、X^aY，子一代的基因型是X^AX^a、X^AY，子二代的基因型是X^AX^A（红眼雌果蝇）、X^AX^a（红眼雌果蝇）、X^AY（红眼雄果蝇）、X^aY（白眼雄蝇）．
2、如果摩尔根及其同事的假说是正确的，则白眼雌果蝇的基因型是X^aX^a，红眼雄果蝇的基因型是X^AY．二者杂交后代的基因型是X^AX^a（红眼雌果蝇）：X^aY（白眼雄果蝇）=1：1．

解答 解：（1）摩尔根及其同事所做的假说是控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，Y染色体上无等位基因；为了验证他的假设，他又设计了三个新的实验：①F₂中雌蝇与白眼雄蝇做单对交配，子二代中的雌果蝇的基因型有两种，X^AX^A、X^AX^a，如果是前者，后代都表现红眼，
②白眼雌蝇与红眼雄蝇交配，假说成立，则杂交子代雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼； 
③白眼雌蝇和白眼雄蝇交配，杂交后代都是白眼．
（2）如果假设X，Y染色体上都有白眼基因；
①F₂中雌蝇与白眼雄蝇做单对交配，子二代中的雌果蝇的基因型有两种，X^AX^A、X^AX^a，白眼雄蝇基因型为X^aY^a；如果是前者，后代都表现红眼，如果是后者，后代雌雄白眼与红眼的比例都是1：1；
②用白眼雌蝇X^aX^a与红眼雄蝇交配X^AY^a、X^AY^A、X^aY^A；结果有3种，分别为：a子代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼；b子代无论雌雄全为红眼；c子代雌果蝇全为白眼，雄果蝇全为红眼；
③用白眼雌蝇X^aX^a和白眼雄蝇X^aY^a交配．杂交后代都是白眼．
（3）这三个实验中，实验②是关键，可以通过一次实验判断假设是否正确．
故答案为：
（1）①结果有2种：a后代都表现红眼；b雌雄白眼与红眼的比例都是1：1；②子代雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼；③后代都是白眼
（2）①结果有2种：a后代都表现红眼，b后代雌雄白眼与红眼的比例都是1：1；②结果有3种，分别为：a子代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼；b子代无论雌雄全为红眼；c子代雌果蝇全为白眼，雄果蝇全为红眼；③杂交后代都是白眼．
（3）②可以通过一次实验判断假设是否正确

点评 本题旨在考查学生对摩尔根通过假说演绎法证明基因位于染色体上的实验过程的掌握，并学会应用相关知识综合解答问题．属于难题．