Question

4．1909年摩爾根偶然在一群紅眼果蠅中發現了一只白眼雄果蠅．白眼性狀是如何遺傳的？他做了下面的實驗：用這只白眼雄果蠅與多只紅眼雌果蠅交配，結果F₁全為紅眼，然后他將F₁雌雄果蠅進行相互交配，F₂雌果蠅全為紅眼，雄果蠅既有紅眼又有白眼，且F₂中紅眼果蠅數量約占$\frac{3}{4}$．（設有關基因用R、r表示）
（1）上述果蠅眼色中，該雄果蠅白眼性狀最可能來源于基因突變，是顯性性狀，受一對等位基因的控制，其遺傳表現符合（符合、不符合）基因分離定律．
（2）摩爾根等人根據其他科學家的研究成果提出了控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上的假設（假設1），并對上述實驗現象進行了合理解釋，并設計了測交方案對上述假設進行了進一步的驗證，從而將一個特定的基因和一條特定的染色體聯系在一起．有同學認為應設計的測交方案為：用F₂中的白眼雄果蠅與F1中的多只紅眼雌果蠅回交（測交1）．請你根據假設1寫出測交1的遺傳圖解．
（3）根據果蠅X、Y染色體的結構特點和摩爾根的實驗現象，你認為當初關于果蠅該眼色遺傳還可以提出哪一假設（假設2）：變異的基因可能是位于X和Y的同源部分；
根據這一假設，有人認為測交1不足以驗證假設1的成立，請你補充測交方案并寫出可能的實驗結果及相應結論．
補充測交方案（測交2）：用白眼雌性與紅眼雄性進行交配；
測交2的可能實驗結果及結論：
①如果測交后代雌性均為紅眼，雄性均為白眼，說明控制眼色的基因在X染色體上且為X和Y的非同源部分．；
②如果測交后代雌性和雄性兩種眼色都有，說明控制眼色的基因位于X和Y的同源部分．．

Answer 1

分析 新的性狀出現是由于出現新的基因，形成新的基因型，只有基因突變能產生新的基因和基因型，具相對性狀個體交配，子代中只有一種表型，則子代表型為顯性，親本均為純合子，而在F₁中雌雄個體中表型比不等，說明不是位于常染色體而是位于X染色體上，據此答題．

解答 解：（1）①紅眼果蠅偶然出現白眼果蠅，是由基因突變產生．根據題意F₁全為紅眼，則紅眼為顯性性狀，受一對等位基因控制，遵循基因的分離定律．
（2）根據題意控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，則親本是X^BX^B、X^bY，子一代雌果蠅為X^BX^b，與X^bY測交，如圖：

（3）假設2，變異的基因可能是位于X和Y的同源部分．如果是這樣，那測交情況就是：

這個和假設一的結果是一樣的，故不足以驗證假設1的成立．
補充測交2：用白眼雌性X^bX^b與紅眼雄性X^BY進行交配，如果測交后代雌性均為紅眼，雄性均為白眼，說明控制眼色的基因在X染色體上且為X和Y的非同源部分．
如果測交后代雌性和雄性兩種眼色都有，說明控制眼色的基因位于X和Y的同源部分．
故答案為：
（1）基因突變 紅眼 一對 符合
（2）

（3）假設2：變異的基因可能是位于X和Y的同源部分
      
補充測交2：
用白眼雌性與紅眼雄性進行交配．
如果測交后代雌性均為紅眼，雄性均為白眼，說明控制眼色的基因在X染色體上且為X和Y的非同源部分．
如果測交后代雌性和雄性兩種眼色都有，說明控制眼色的基因位于X和Y的同源部分．

點評 本題考查基因突變、伴性遺傳和染色體變異的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．