Question

果蝇染色体数目少，容易培养，子代数目多，所以是很好的遗传学材料。

Ⅰ摩尔根在培养果蝇时偶然发现一只白眼的雄果蝇，让白眼雄果蝇和野生型红眼雌果蝇杂交，后代全是红眼果蝇，F₁雌雄果蝇相互交配，F₂中白眼的都是雄性。且红眼：白眼＝3：1．而后他运用_____（科学方法）证明了基因在染色体上，若让F₂白眼雄果蝇和F₂雌果蝇自由交配，后代中红眼与白眼的比值为_____。

Ⅱ让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，若干后代中出现了一只白眼雌果蝇。

（1）试从遗传物质角度分析可能的假说：

①发生了基因突变，雄果蝇在产生配子的时候发生_____（显性/隐性）突变，红眼基因和白眼基因结构上的本质区别是_____。

②发生了红眼基因的丢失，该变异属于_____，若含有该变异的配子不可育，则该果蝇繁殖后代雌雄比例情况是_____。

③发生了染色体数目变异，（果蝇的性别决定取决于X染色体的条数，含一条X的为雄性，含2条X的为雌性，含3条X或者没有X的胚胎不能正常发育）。即该果蝇性染色体组成为_____，该果蝇染色体异常原因是_____。

（2）还有同学认为该雌果蝇白眼性状是环境引起的变异，请设计一个杂交实验，证明该白眼雌果蝇是遗传物质的改变引起的，而非环境因素造成的。写出实验思路及预期结果：_____。

Answer

假说﹣演绎法 3：1 隐性 碱基排列顺序不同 染色体结构变异（染色体变异） 雄果蝇多于雌果蝇 XXY 雌果蝇MⅠ同源染色体没有正常分离或者MⅡ姐妹染色单体没有正常分离 用该白眼雌果蝇和亲代（基因突变的）白眼雄果蝇杂交，若后代只有白眼果蝇出现，则该白眼雌果蝇是遗传物质的改变引起的，而非环境因素造成

【解析】

假说演绎法包括“提出问题→作出假设→演绎推理→实验检验→得出结论”五个基本环节。

根据摩尔根的实验过程，白眼雄果蝇与野生型的红眼雌果蝇交配，Fl都是红眼，F2中，红眼：白眼＝3：1，所以符合基因的分离定律，由于白眼性状只限于雄蝇，即白眼的性状与性别相关联，所以他提出控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因的假说。摩尔根根据实验一中的现象提出假设并运用测交法进行验证并得出结构，该过程的研究方法是假说﹣演绎法，把一个特定的基因和一条特定的染色体即X染色体联系起来，从而得出基因位于染色体上的结论。

Ⅰ摩尔根在培养果蝇时偶然发现一只白眼的雄果蝇，让白眼雄果蝇和野生型红眼雌果蝇杂交，后代全是红眼果蝇，F1雌雄果蝇相互交配，F2中白眼的都是雄性。且红眼：白眼＝3：1．而后他运用假说﹣演绎法证明了基因在染色体上，若让F2白眼雄果蝇（XbY）产生的配子为1/2Xb、1/2Y，F2雌果蝇（1/2XBXB或1/2XBXb）产生的配子为3/4XB、1/4Xb，自由交配后代为3/8XBXb、1/8XbXb、3/8XBY、1/8XbY，即红眼与白眼的比值为3：1。

Ⅱ让白眼雌果蝇（XbXb）和红眼雄果蝇（XBY）杂交，若干后代中出现了一只白眼雌果蝇。

①若发生了基因突变，雄果蝇在产生配子的时候发生XB→Xb，即隐性突变，红眼基因和白眼基因结构上的本质区别是碱基排列顺序不同。

②若发生了红眼基因的丢失，该变异属于染色体结构变异，若含有该变异的配子不可育，即红眼雄果蝇（XBY）产生的含X的配子部分不育（红眼基因缺失），含Y的配子可育，则该果蝇繁殖后代雌雄比例情况是雄果蝇多于雌果蝇。

③若发生了染色体数目变异，即雌果蝇MⅠ同源染色体没有正常分离或者MⅡ姐妹染色单体没有正常分离产生了XbXb的配子，使该果蝇性染色体组成为XXY。

（2）用该白眼雌果蝇和亲代（基因突变的）白眼雄果蝇杂交，若后代只有白眼果蝇出现，则该白眼雌果蝇是遗传物质的改变引起的，而非环境因素造成。