Question

【題目】遺傳學家摩爾根及其學生利用果蠅作為實驗材料首次實驗證明基因位于染色體上。摩爾根的果蠅雜交如表1所示。科學家還發現果蠅的性別由受精卵中的X染色體的數目所決定的，如表2所示。摩爾根的學生布里吉斯繼續重復表1中的“丁”組實驗時發現：子代2000～3000只紅眼雌果蠅中會出現一只白眼雌果蠅，同時又在2000～3000只白眼雄果蠅中會出現一只紅眼雄果蠅，該現象被稱之為“初級例外”；布里吉斯進一步將“初級例外”中的白眼雌果蠅和野生型的紅眼雄果蠅進行交配，除形成正常表現型，即“白眼雄果蠅”和“紅眼雌果蠅”之外，又出現少量的“白眼雌果蠅”和“紅眼雄果蠅”，該現象稱之為“次級例外”。“初級例外”和“次級例外”更進一步的證明了基因位于染色體上。（注：紅眼、白眼的基因分別用R、r表示）

（1）表1中摩爾根首先發現果蠅眼色的遺傳也遵循孟德爾遺傳分離定律的證據是： _________________________。

（2）表1的四組實驗中，摩爾根依據___________（填組別）組的實驗結果推測白眼基因的遺傳與性別有關，即決定白眼的基因位于X染色體上，而非常染色體上。

（3）布里吉斯推測“初級例外”幾乎不可能是基因突變導致的，其原因是：_____________________。

（4）布里吉斯進一步分析發現“初級例外”形成的原因是親本的白眼雌果蠅在減數分裂時X染色體未正常分離，移向細胞的同一極，形成含兩條X染色體或不含性染色體的卵細胞所致，據此推測“初級例外”的白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅的基因型分別是：_______________；“次級例外”的白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅的基因型分別是：_________________。

（5）與摩爾根的果蠅雜交實驗相比，布里吉斯的實驗更有力的證明了“基因位于染色體上”，為遺傳的染色體學說提供了更直接的實驗證據，其原因是：__________。

Answer 1

【答案】乙組實驗后代中紅眼果蠅與白眼果蠅的數量比約為3:1 乙和丁 基因突變的頻率極低，且紅眼雌果蠅突變成白眼雌果蠅與白眼雄果蠅突變成紅眼雄果蠅同時發生的概率更低 XrXrY和XRO XrXrY和XRY 布里吉斯的初級例外和次級例外可通過顯微鏡觀察到性染色體的數目而得到證實

【解析】

摩爾根利用果蠅為實驗材料，采用假說演繹法證明了控制果蠅眼色的基因位于X染色體上，且紅眼對白眼是顯性性狀。根據表1分析，若乙組后代出現白眼，且比例為3:1，說明該性狀受一對等位基因控制，遵循基因的分離定律，且紅眼對白眼為顯性性狀；若乙組后代雌性全部為紅眼，雄性紅眼：白眼=1:1，說明控制該性狀的基因位于X染色體上；若丁組后代，雌性全部紅眼，雄性全部白眼，則也說明控制該性狀的基因在X染色體上，紅眼對白眼是顯性性狀。根據表2分析，有2條X染色體的表現為雌性，1條X的表現為雄性，3條或0條X的致死。

（1）摩爾根首先發現果蠅眼色的遺傳也遵循孟德爾遺傳分離定律的證據是讓白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅雜交，發現后代中紅眼與白眼的比例大約為3:1，即表1中的乙組實驗。

（2）根據以上分析可知，表1中乙組實驗和丁組實驗都可以推測果蠅眼色的遺傳與性別相關聯，控制眼色的基因在X染色體上，且紅眼對白眼為顯性性狀。

（3）由于基因突變的頻率極低，且紅眼雌果蠅突變成白眼雌果蠅與白眼雄果蠅突變成紅眼雄果蠅同時發生的概率更低，因此布里吉斯推測“初級例外”幾乎不可能是基因突變導致的。

（4）根據題意分析，已知“初級例外”形成的原因是親本的白眼雌果蠅（XrXr）在減數分裂時X染色體未正常分離，移向細胞的同一極，形成含兩條X染色體（XrXr）或不含性染色體（O）的卵細胞所致，又因為雄果蠅含有1條X染色體，雌果蠅含有2條X染色體，則“初級例外”的白眼雌果蠅基因型為XrXrY，紅眼雄果蠅基因型外XRO，兩者雜交產生的“次級例外”的白眼雌果蠅基因型為XrXrY，紅眼雄果蠅基因型為XRY。

（5）由于布里吉斯的初級例外和次級例外可通過顯微鏡觀察到性染色體的數目而得到證實，因此與摩爾根的果蠅雜交實驗相比，布里吉斯的實驗更有力的證明了“基因位于染色體上”。