Question

【题目】下图为摩尔根的果蝇杂交实验。由于 F2 白眼全为雄性，摩尔根提出控制眼色基因在性染色体上的 3 种假设：

假说 1：假设基因在 Y 染色体上，X 染色体上没有它的等位基因；

假说 2：假设基因在 X 染色体上，Y 染色体上没有它的等位基因；

假说 3：假设基因在 X 和 Y 染色体上都有。

请回答：

（1）根据上述实验现象，__________（“红眼”或“白眼”）是显性性状，果蝇的红眼和白眼这一对相对性状__________（“是”或“否”）遵循基因分离定律。

（2）能解释上述实验现象的假说是________________。为了进一步确定上述假说哪个是正确，摩尔根又设计了 3 组测交实验：①用 F2 雌蝇与白眼雄蝇做单对交配；②用白眼雌蝇与野生型纯合红眼雄蝇交配；③用白眼雌蝇和白眼雄蝇交配。

Ⅰ、请写出针对上述 3 组测交实验假说 3 预期的实验结果：

①_______________________________________；

②____；

③____。

Ⅱ、你认为 3 组实验中，最关键的是实验________，为什么？___________

Answer 1

【答案】红眼 是 2 和 3 半数 F2 产生的子代全部是红眼，半数 F2 产生的子代是红眼雌蝇：白眼雌蝇：红眼雄蝇：白眼雄蝇=1：1：1：1 子代果蝇都是红眼 子代果蝇都是白眼 ② 因为实验②在不同假设中的预期结果不同，可以根据实际的实验结果判断哪一种假设是成立的

【解析】

1、摩尔根用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1全为红眼，说明红眼为显性，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，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XAXA、XaY，子一代的基因型是XAXa、 XAY，子二代的基因型是XAXA(红眼雌果蝇)、XAXa (红眼雌果蝇)、XAY(红眼雄果蝇)、XaY (白眼雄果蝇)。

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XaXa ，红眼雄果蝇的基因型是XAY。二者杂交后代的基因型是XAXa (红眼雌果蝇) :XaY(白眼雄果蝇)=1:1。

(1) 红眼和白眼杂交，F1都是红眼，说明红眼是显性性状。F1自由交配后，F2中红眼和白眼比例为3:1，遵循基因分离定律。

(2) 如果基因在Y染色体上，X染色体上没有它的等位基因，则只有雄性个体有眼色，雌性个体没有眼色，与题意不相符，因此能解释上述实验现象的假说是2和3。为了进一步确定上述假说哪个是正确的，摩尔根又设计了3组测交实验：①用F2雌蝇与白眼雄蝇做单对交配；②用白眼雌蝇与野生型纯合红眼雄蝇交配；③用白眼雌蝇和白眼雄蝇交配。

I、假说3：假设基因在X和Y染色体上都有：

①F2中雌蝇(XAXA、XAXa )与白眼雄蝇(XaYa )做单对交配，半数F2产生的子代全部是红眼（杂交组合为XAXA和XaYa），半数F2产生的子代是红眼雌蝇:白眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇= 1:1:1:1（杂交组合为XAXa和XaYa）；

②用白眼雌蝇（XaXa）与野生型纯合红眼雄蝇(XAYA )交配，子代果蝇都是红眼；

③用白眼雌蝇（XaXa）和白眼雄蝇（XaYa）交配，子代果蝇都是白眼。

Ⅱ、通过以上分析，假说1不符合题意。利用假说2来进行3组测交实验，预期结果如下：

①F2中雌蝇(XAXA、XAXa )与白眼雄蝇(XaY )做单对交配，半数F2产生的子代全部是红眼（杂交组合为XAXA和XaY），半数F2产生的子代是红眼雌蝇:白眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇= 1:1:1:1（杂交组合为XAXa和XaY）；

②用白眼雌蝇（XaXa）与野生型纯合红眼雄蝇(XAY )交配，子代雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼；

③用白眼雌蝇（XaXa）和白眼雄蝇（XaY）交配，子代果蝇都是白眼。

这三个实验中，只有实验②在不同假设中的预期结果不同，因此实验②是关键，可以根据实际的实验结果判断哪一种假设是成立的。