Question

【題目】1909年，摩爾根在實驗室的大群野生型紅眼果蠅中偶爾發現了一只白眼雄果蠅，為了探究白眼性狀的遺傳特點，摩爾根用這只果蠅做了一系列精巧的實驗。雜交實驗之一如下圖示，回答下列問題：

(1)根據實驗結果，可提出兩種假設：假設一，白眼基因僅位于X染色體上；假設二，白眼基因位于X、Y染色體的同源區段。不考慮“白眼基因僅位于Y染色體上”的原因是_______________________________________________________。

(2)將F1紅眼雌果蠅與親代白眼雄果蠅測交，不能對假設一、二作出判斷的原因是_______________________________________________________。

(3)請從野生型和子一代果蠅中挑選材料設計一次交配方案對假設一、二作出判斷。交配方案：_______________________________________________________。

預期結果及結論：

①若_______________________________________________________，則假設一正確。

②若_______________________________________________________，則假設二正確。

Answer 1

【答案】F1中無白眼（雄）果蠅；或F1（雄）果蠅均為紅眼；或若白眼基因僅位于Y染色體上，則F1的雄果蠅均為白眼 兩種假設的F1紅眼雌性測交結果相同或測交后代均為紅眼雌果蠅∶白眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅=1∶1∶1∶1 F1紅眼雌果蠅×野生型紅眼雄果蠅 子代中出現（雄性）白眼果蠅（或子代雄性果蠅中，紅眼：白眼約為1：1；或子代果蠅中紅眼：白眼約為3:1） 子代（雄性）果蠅均為紅眼

【解析】

根據紅眼和白眼雜交，F1都是紅眼，說明紅眼是顯性性狀；紅眼自交后，紅眼：白眼=3：1，說明控制果蠅的紅眼與白眼基因符合基因的分離定律，由于白眼性狀只在雄性中出現，說明性狀的表現與性別相關聯；摩爾根的假設是：控制白眼的基因在X染色體上，Y上不含有它的等位基因。驗證假說可采用白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅雜交，若后代出現紅眼雌果蠅：白眼雄果蠅=1：1，則說明白眼基因只位于X染色體上，也可以選用F1的紅眼雌性個體和野生型的紅眼雄果蠅雜交，若白眼基因位于XY同源區段，則后代均為紅眼。

（1）若白眼基因僅位于Y染色體上，則F1的雄果蠅均為白眼，與題意中F1均為紅眼不符，故不考慮白眼基因僅位于Y染色體上。
（2）無論基因只位于X染色體上還是位于XY染色體的同源區段，F1紅眼雌果蠅基因型均為XWXw，若將F1紅眼雌果蠅與親代白眼雄果蠅（XwY或XwYw）測交，測交后代均為紅眼雌果蠅（XWXw）∶白眼雌果蠅（XwXw）∶紅眼雄果蠅（XWY或XWYw）∶白眼雄果蠅（XwY或XwYw）=1∶1∶1∶1，故不能判斷白眼基因是僅位于X染色體上還是位于X、Y染色體的同源區段。
（3）若要證明白眼果蠅的位置，可將F1紅眼雌果蠅與野生型紅眼雄果蠅雜交，若白眼基因僅位于X染色體上，則F1紅眼雌果蠅（XWXw）與野生型紅眼雄果蠅（XWY）雜交的后代雌性均為紅眼，雄性有紅眼和白眼。而如果基因存在于XY的同源區段，則F1紅眼雌果蠅（XWXw）與野生型紅眼雄果蠅（XWYW）雜交的后代無論雌雄均為紅眼。所以若子代出現（雄性）白眼果蠅（或子代雄性果蠅中紅眼：白眼約為1：1，或子代果蠅中紅眼：白眼約為3:1），說明白眼基因僅位于X染色體上；若子代（雄性）果蠅均為紅眼，則白眼基因位于X、Y染色體的同源區段。