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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2 XY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