果蠅遺傳知多少

高考題中對(duì)必修二教材的考查多以果蠅作為研究對(duì)象進(jìn)行出題，所以筆者對(duì)果蠅與教材相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了以下歸納，作為高三第一輪復(fù)習(xí)的備考資料。

一 果蠅作為遺傳學(xué)研究對(duì)象的優(yōu)點(diǎn)

果蠅被應(yīng)用于遺傳學(xué)研究的各個(gè)方面，優(yōu)點(diǎn)如下：（1）果蠅只有4對(duì)染色體，易觀察；（2）培養(yǎng)周期短，容易飼養(yǎng)，繁殖速度快，產(chǎn)生的后代數(shù)量大；（3）某些相對(duì)性狀區(qū)分明顯；（4）突變性狀多數(shù)是形態(tài)突變，便于觀察；（5）成蟲雌雄性別區(qū)別容易，肉眼即可鑒別。

二 果蠅與摩爾根的不解之緣

遺傳學(xué)界第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者托馬斯#8226;亨特#8226;摩爾根生長(zhǎng)在一個(gè)著名的肯塔基世家，他在遺傳學(xué)上取得的巨大成功與果蠅有著莫大的關(guān)系。1910年5月，在摩爾根的實(shí)驗(yàn)室中誕生了一只白眼雄果蠅。摩爾根把它帶回家中，并把它放在床邊的一只瓶子中，白天把它帶回實(shí)驗(yàn)室，不久他把這只果蠅與另一只紅眼雌果蠅進(jìn)行交配，在下一代果蠅中產(chǎn)生了全是紅眼的果蠅，一共是1240只。經(jīng)過(guò)各種雜交、測(cè)交實(shí)驗(yàn)，摩爾根發(fā)現(xiàn)，眼色與性別相關(guān)，后來(lái)摩爾根讓一只白眼雌果蠅與一只正常的雄果蠅交配。卻在其后代中得到雄果蠅全部是白眼，而雌果蠅中卻沒(méi)有白眼，全部雌性都長(zhǎng)有正常的紅眼睛。

摩爾根說(shuō)：“眼睛的顏色基因（R）與性別決定的基因是結(jié)在一起的，即在X染色體上?！被蛘呦裎覀兯f(shuō)的是連鎖的，那樣得到一條既帶有白眼基因的X染色體，又有一條Y染色體，即發(fā)育為白眼雄果蠅。

摩爾根及其同事、學(xué)生用果蠅做實(shí)驗(yàn)材料，到1925年已經(jīng)在這個(gè)小生物身上發(fā)現(xiàn)它有四對(duì)染色體，并鑒定了約100個(gè)不同的基因，并且由交配實(shí)驗(yàn)而確定連鎖的程度，可以用來(lái)測(cè)量染色體上基因間的距離。1911年他提出了“染色體遺傳理論”。摩爾根發(fā)現(xiàn)，代表生物遺傳秘密的基因的確存在于生殖細(xì)胞的染色體上，他還發(fā)現(xiàn)，基因在每條染色體內(nèi)是線性排列的。摩爾根通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)染色體可以自由組合，而排在一條染色體上的基因是不能自由組合的。摩爾根把這種特點(diǎn)稱為基因的“連鎖”。摩爾根在長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，由于同源染色體的分離與結(jié)合，產(chǎn)生了基因的自由組合，但交換的情況很少，只占1%。連鎖和交換定律，是摩爾根發(fā)現(xiàn)的遺傳第三定律。后來(lái)他又在20世紀(jì)20年代創(chuàng)立了著名的基因?qū)W說(shuō)，揭示了基因是組成染色體的遺傳單位，它能控制遺傳性狀的發(fā)育，也是突變、重組、交換的基本單位。1933年，摩爾根獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

三 果蠅的相對(duì)性狀

果蠅的相對(duì)性狀有很多，本文就高中生物經(jīng)?？疾榈膸追N性狀予以總結(jié)。（1）體色：果蠅的體色有灰體和黑體一對(duì)相對(duì)性狀?；殷w對(duì)黑體為顯性性狀，為常染色體上的基因控制的性狀。（2）翅型：果蠅的翅型有長(zhǎng)翅對(duì)殘翅，直翅對(duì)彎翅，長(zhǎng)翅對(duì)殘翅為顯性性狀，直翅對(duì)彎翅為顯性性狀，都為常染色體上的基因控制的性狀。（3）眼色：果蠅的眼色有紅眼和白眼，紅眼對(duì)白眼為顯性性狀，為X性染色體上的基因控制的性狀。（4）剛毛與截剛毛：剛毛為顯性性狀（B），截剛毛為隱性性狀（b），控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因位于XY性染色體的同源區(qū)段。（5）其他突變性狀及特征（見(jiàn)表1）。

表1

突變性狀基因符號(hào)染色體號(hào)性狀特征

棒眼B1復(fù)眼呈狹窄垂直棒形，小眼數(shù)少

褐眼bw2眼呈褐色

卷曲翅Cy2翅膀向上卷曲，純合致死

小翅m1翅膀小，長(zhǎng)度不超過(guò)身體

白眼w1復(fù)眼白色

黑檀體e3身體呈烏木色，黑亮

黑體b2體黑色，比黑檀體深

黃體y1全身呈淺橙黃色

殘翅vg2翅明顯退化，部分殘留，不能飛

叉毛f1毛和剛毛分叉且彎曲

猩紅眼st3復(fù)眼呈明亮猩紅色

墨色眼se3羽化時(shí)眼呈褐色并深化成墨色

四 雌雄果蠅

1．雌雄成體果蠅區(qū)別（見(jiàn)圖1）

表2

體型腹部末端背部條紋性梳

雌大無(wú)色、末端尖7條（可見(jiàn)5條）無(wú)

雄小黑色、鈍圓5條（可見(jiàn)3條)有

2．雌雄果蠅的體細(xì)胞的染色體圖解（見(jiàn)圖2）

圖1圖2

說(shuō)明：圖1中，圖左是雌果蠅，圖右是雄果蠅。圖2中，左圖是雌果蠅，右圖是雄果蠅。

3．幾種性染色體正常、異常果蠅的性別、育性

表3

XYXOXYYXXXXYXXXYO

果蠅的性別可育

雄性不育

雄性可育

雄性可育

雌性可育

雌性胚胎

致死胚胎

致死

從表3可以分析出，決定果蠅性別的X染色體起決定性作用，而Y染色體主要與育性有關(guān)。出現(xiàn)性染色體異常的果蠅主要是其在產(chǎn)生配子時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)，分析原因主要從兩個(gè)時(shí)期入手，一個(gè)是減數(shù)第一次分裂后期異常，另一個(gè)是減數(shù)第二次分裂后期異常。

〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕