素材：摩尔根的果蝇伴性遗传实验假设和分析-高一下学期生物人教版必修2

摩尔根的果蝇伴性遗传实验假设和分析果蝇白眼基因遗传是伴性遗传的经典例子，该实验是遗传学的经典实验之一，也是说明基因位于染色体上实验证据。可能由于时代的原因，当时摩尔根的假设是基因只在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。也就是说当时没有假设基因在X和Y染色体的同源区。《基因论》中也没有找到同源区的假设。不管怎么样，假设法始终是打开遗传题的一把钥匙。许多老师没有重视教材中的三个讨论，特别是讨论3，因为这个方案的产生就是假设法的最好例，最终的结论是白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，统计子代的表现型和比例。摩尔根果蝇杂交实验果蝇杂交实验以“白眼性状是如何遗传的”作为果蝇眼色基因遗传研究的基本问题。摩尔根果蝇杂交实验图解如图1。图1果蝇杂交实验图解该实验结果表明，果蝇眼色基因遗传符合基因分离定律，说明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的，但与常染色体上的相对性状不同的是白眼性状总是与性别相联系，从而引出另一问题：如何解释这一现象？对白眼性状遗传的解释

果蝇白眼基因遗传是伴性遗传，所以说明基因是性染色体上，作为果蝇和性染色体应该有三个区段（图2所示），基因的位置可能有三种情况，所以要解释上述杂交实验就应该三种假设。图2XY染色体的区段1．假设1：控制白眼的基因（用w表示）在非同源区1由于白眼的遗传和性别相联系，而且与X染色体的遗传相似，于是摩尔根及其同事设想，如果控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因（假设1），上述遗传现象就可以得到合理的解释，如图3。

图3

果蝇杂交实验分析图解（假设1）2．假设2：控制白眼的基因（用w表示）在同源区段如果控制果蝇眼色基因在X染色体和Y染色体上存在等位，摩尔根果蝇杂交实验中的白眼性状遗传现象仍然可以合理解释，如图4。图4

果蝇杂交实验分析图解（假设2）3．假设3：控制白眼的基因（用w表示）在非同源区2如果控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体不含有它的等位基因，则该假设不能解释摩尔根果蝇杂交实验中的白眼性状遗传现象，如图5。图5果蝇杂交实验分析图解（假设3）综合上述3种假设，不难看出假设1和假设2均可以合理解释果蝇杂交实验中白眼性状与性别相联系的遗传现象。比较假设1和2，最大差异表现在Y染色体上是否存在控制眼色基因的等位基因。要确定假设谁是谁非，则可以从果蝇杂交实验的反交实验进行论证，假设1和假设2的反交实验图解如下：图6

假设1和假设2反交实验分析图解两种假设的反交实验图解说明，假设1反交实验F1出现红眼（雌）︰白眼（雄）为1︰1，假设2反交实验F1均为红眼果蝇，F1结果差异明显。要确定控制白眼的基因w，只在X染色体上，在Y染色体上不含有它的等位基因，还需用果蝇杂交实验的反交实验加以论证说明。

例.如图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区域，在该区域上基因成对存在，Ⅱ和Ⅲ是非同源区域，在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y染色体所特有的基因，在果蝇的X和Y染色体上分别含有图乙所示的基因，其中B和b分别控制果蝇的刚毛和截毛性状，R和r分别控制果蝇的红眼和白眼性状。请据图分析回答下列问题。（1）果蝇的B和b基因位于图甲中的

(填序号)区域，R和r基因位于图甲中的

(填序号)区域。（2）红眼雄果蝇和红眼雌果蝇的基因型分别为

和

。（3）已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有B和b两种基因，请写出该果蝇可能的基因型，并设计实验探究B和b在性染色体上的位置情况。①可能的基因型：

。②设计实验：

。③预测结果：如果后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛，说明

；如果后代中雌性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛，说明

。答案：（1）ⅠⅡ（2）XRYXRXR、XRXr（4）①XBYb或XbYB

②让该果蝇与截毛雌果蝇杂交，分析后代的表现型

③B和b分别位于X和Y染色体上B和b分别位于Y和X染色体上解析：（1）由题图知，基因B位于X染色体上，基因b位于Y染色体上，因此基因B和b应位于图甲中的Ⅰ区域，而基因R或r只存在于X染色体上，应位于图甲中的Ⅱ区域。（2）由于控制眼色的基因R、r位于X和Y染色体的非同源区域，所以，红眼雄果蝇的基因型为XRY，红眼雌果蝇的基因型为XRXR、XRXr。（3）由于基因B和b位于图甲中的Ⅰ区域，刚毛对截毛为显性，所以刚毛雄果蝇的基因型为XB