Question

2．果蝇分布广、易饲养、繁殖周期短、繁殖能力强，染色体数目少，有眼色、翅形、体色等多种性状，是遗传学的模式生物．遗传学家摩尔根以此为实验材料，揭示出了遗传学重要定律．请分析回答：
（1）1910年5月，摩尔根在红眼的果蝇群中发现了一只异常的白眼雄性果蝇，这种现象在生物学称做变异．
（2）果蝇体细胞中有四对染色体，其性别决定方式与人类相同，由X、Y染色体决定．请写出这只白眼雄性果蝇体细胞的染色体组成3对+XY．
（3）若用C、c表示一对控制果蝇的长翅和残翅的基因，那么基因C与DNA分子的关系是基因C是DNA分子上包含特定遗传信息的片段，请在图1中绘出该对基因及所在染色体在生殖细胞中的存在情况．
（4）一对长翅果蝇交配后产下的子代果蝇性状及数量如图2所示，请据图回答：
①果蝇长翅和残翅中，属于显性性状的是长翅，判断的理由是亲代都是长翅而子代出现了残翅．
②亲代果蝇的基因组成是Cc、Cc，子代长翅果蝇的基因组成是CC或Cc，残翅在子代中的比例是$\frac{1}{4}$．（控制长翅与残翅的基因用C、c表示）
③亲代的基因通过生殖细胞作为“桥梁”传递给子代．
（5）果蝇发育一生中要经过多次蜕皮，并需要经历不食不动的蛹期，其发育过程属于完全变态发育．
（6）有人做过这样的实验：长翅果蝇的幼虫在25℃环境下发育成长翅果蝇，在35～37℃环境下，部分幼虫发育成残翅果蝇．该实例说明生物的性状表现是基因和环境共同作用的结果．

Answer 1

分析 （1）生物的性状传给后代的现象叫遗传；生物的亲代与子代之间以及子代的个体之间在性状上的差异叫变异．
（2）生物的性状是由一对基因控制的，当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时，生物体表现出显性基因控制的性状；当控制某种性状的基因都是隐性时，隐性基因控制的性状才会表现出来．
（3）在一对相对性状的遗传过程中，子代个体中出现了亲代没有的性状，新出现的性状一定是隐性性状，亲代的基因组成是杂合体．
（4）生物体的各种性状都是由基因控制的，性状的遗传实质上是亲代通过生殖细胞把基因传递给了子代，在有性生殖过程中，精子与卵细胞就是基因在亲子代间传递的桥梁．
（5）完全变态发育经过卵、幼虫、蛹和成虫等4个时期，而不完全变态发育经过卵、若虫、成虫三个时期．
（6）果蝇的“性别决定方式与人类相同，由X、Y染色体决定”，因此雄性果蝇的性染色体是XY，雌性果蝇的性染色体是XX．

解答 解：（1）“1910年5月，摩尔根在红眼的果蝇群中发现了一只异常的白眼雄性果蝇”，体现了个体之间在性状上的差异性，因此，这种现象在生物学称做变异．
（2）“果蝇体细胞中有四对染色体”，雄性果蝇的性染色体是XY，因此，这只白眼雄性果蝇体细胞的染色体组成3对+XY．
（3）DNA上决定生物性状的小单位叫基因．因此“若用C、c表示一对控制果蝇的长翅和残翅的基因”，那么基因C与DNA分子的关系是基因C是DNA分子上包含特定遗传信息的片段．
  在形成生殖细胞的过程中，成对的染色体分开，每对染色体中的一条进入精子或卵细胞中，基因也随着染色体的分离而进入不同的生殖细胞中． 因此该对基因及所在染色体在生殖细胞中的存在情况，如图所示：

（4）一对长翅果蝇交配后产下的子代果蝇性状及数量如图2所示，请据图回答：
①从图2中看出，一对长翅果蝇交配后产下的子代有残翅的，表明长翅显性性状，残翅是隐性性状．因此，“果蝇长翅和残翅中”，属于显性性状的是长翅，判断的理由是亲代都是长翅而子代出现了残翅．
②“控制长翅与残翅的基因用C、c表示”，则残翅的基因型是cc，因此亲代果蝇遗传给子代残翅果蝇的基因一定是c，所以亲代长翅果蝇的基因组成是Cc，遗传图解如图：
．
  从图中看出，亲代果蝇的基因组成是Cc、Cc，子代长翅果蝇的基因组成是CC或Cc，残翅在子代中的比例是$\frac{1}{4}$．
③从图中看出，亲代的基因通过生殖细胞作为“桥梁”传递给子代．
（5）果蝇的外骨骼不能随昆虫的生长而生长，要想长大，必须脱去外骨骼．因此因此果蝇发育一生中要经过多次蜕皮；果蝇在发育过程中，“需要经历不食不动的蛹期”，因此其发育过程属于完全变态发育．
（6）“有人做过这样的实验：长翅果蝇的幼虫在25℃环境下发育成长翅果蝇，在35～37℃环境下，部分幼虫发育成残翅果蝇”，该实例说明生物的性状表现是基因和环境共同作用的结果．
故答案为：（1）变异
（2）3对+XY
（3）基因C是DNA分子上包含特定遗传信息的片段；

（4）①长翅；亲代都是长翅而子代出现了残翅
②Cc、Cc；CC或Cc；$\frac{1}{4}$
③生殖细胞
（5）蜕皮；完全变态发育
（6）生物的性状表现是基因和环境共同作用的结果

点评 解答此类题目的关键是理解掌握变异的概念、性染色体的组成、基因的显性与隐性、完全变态发育的过程以及生物的性状是由基因决定的，也受环境的影响．