10 果蠅是一種非常小的蠅類,遺傳學(xué)家摩爾根曾因?qū)壍难芯慷@得諾貝爾獎(jiǎng)。果蠅的灰身(B)和黑身(b),長翅(V)和殘翅(v),紅眼(R)和白眼(r)分別受一對等位基因控制。B、b與V、v位于常染色體上,R、r位于X染色體上。在研究過程中摩爾根將發(fā)現(xiàn)匯成下表:
P 灰身♀×黑身♂ 紅眼♀×白眼♂ F1 灰身 紅眼 F2 灰身∶黑身=3∶1 紅眼∶白眼=3∶1 (1)近百年來,果蠅被應(yīng)用于遺傳學(xué)研究的各個(gè)方面,而且它是早于人類基因組計(jì)劃而被進(jìn)行基因測序的一種動(dòng)物。科學(xué)家常選擇果蠅作為遺傳實(shí)驗(yàn)材料的原因可能是____________________________________。(列出兩點(diǎn)即可)
(2)以上表格中的兩對相對性狀中,如果進(jìn)行正交與反交,產(chǎn)生的F1、F2結(jié)果不一致的是____________。一般情況下,用一對相對性狀的真核生物親本進(jìn)行正交和反交,如果結(jié)果一致,可說明控制該相對性狀的基因位于________。
(3)實(shí)驗(yàn)一:現(xiàn)有純種的灰身長翅和黑身殘翅果蠅,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究灰身、黑身和長翅、殘翅這兩對性狀的遺傳是否符合基因的自由組合定律。
第一步:取純種的灰身長翅和黑身殘翅果蠅雜交,得F1;
第二步:___________________________________________________________________;
第三步:統(tǒng)計(jì)后代表現(xiàn)型及比例。
結(jié)果預(yù)測:如果______________________________________________________________
________________________________________________________________________,
則符合基因的自由組合定律。反之,則不符合基因的自由組合定律。
(4)實(shí)驗(yàn)二:已知雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型。若用一次交配實(shí)驗(yàn)即可證明這對基因位于何種染色體上,選擇的親本表現(xiàn)型應(yīng)為______________________________。
實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相應(yīng)結(jié)論:
、賍_______________________________________________________________________;
、赺_______________________________________________________________________;
、踎_______________________________________________________________________。
答案 (1)相對性狀明顯、繁殖速度快、易于飼養(yǎng)、雌雄易辨、染色體數(shù)目較少(列出兩點(diǎn)即可) (2)紅眼和白眼(R、r) 常染色體上 (3)讓F1與黑身殘翅果蠅測交(或讓F1相互交配) 后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,灰身長翅、黑身長翅、灰身殘翅、黑身殘翅且比例為1∶1∶1∶1(或后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,灰身長翅、黑身長翅、灰身殘翅、黑身殘翅且比例為9∶3∶3∶1) (4)白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅、僮哟写乒壢繛榧t眼,雄果蠅全部為白眼,則這對基因位于X染色體上 ②子代中雌、雄果蠅全部為紅眼,則這對基因位于常染色體上、圩哟写、雄果蠅均既有紅眼又有白眼,則這對基因位于常染色體上
解析 (1)果蠅作為遺傳實(shí)驗(yàn)材料具有以下優(yōu)點(diǎn):相對性狀明顯、繁殖速度快、易于飼養(yǎng)、雌雄易辨、染色體數(shù)目較少等。(2)常染色體遺傳正反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同,伴性遺傳正反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同。(3)驗(yàn)證某性狀的遺傳是否遵循基因的自由組合定律時(shí),可以采取測交或F1相互交配的方法。如果F1測交后代表現(xiàn)型比例是1∶1∶1∶1,則證明兩對基因符合基因自由組合定律。如果F1相互交配,子代表現(xiàn)型比例是9∶3∶3∶1,也能證明其符合基因自由組合定律。(4)欲驗(yàn)證果蠅紅白眼基因位于何種染色體上,可使紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅相交,若基因位于X染色體上,則子代中雌果蠅均為紅眼,雄果蠅均為白眼。若子代雄果蠅中出現(xiàn)了紅眼,或雌、雄果蠅中均既有紅眼又有白眼,則基因位于常染色體上。
解題啟示 解答遺傳實(shí)驗(yàn)類試題的難點(diǎn)在于學(xué)生不僅僅要掌握解答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的方法與技巧,還要具備相應(yīng)的遺傳學(xué)知識(shí)。本題中,如果學(xué)生沒有掌握遺傳學(xué)中的測交和自交的方法、常染色體與性染色體上基因的遺傳特點(diǎn)以及自由組合定律的實(shí)質(zhì)等根本無法作答。解答此類試題時(shí),要從孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)入手,掌握遺傳實(shí)驗(yàn)中用到的操作方法(雜交、自交、測交等)、思維方法(類比推理、演繹推理等)和統(tǒng)計(jì)方法,以及常染色體與性染色體上基因的遺傳特點(diǎn),并依據(jù)試題要求,結(jié)合解答探究性或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的常規(guī)方法,才能迎刃而解。