備課素材（知識點(diǎn)）：果蠅眼色都是伴X遺傳嗎 高中生物學(xué)必修二

果蠅眼色都是伴X遺傳嗎2019版高中生物學(xué)必修二提到，果蠅的紅、白眼是伴X染色體遺傳：2023年新課標(biāo)卷第34題選取的試題情境是長翅紅眼、截翅紫眼果蠅為親本的正反交實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別判斷翅型的顯隱性、相關(guān)基因所在染色體及親子代的基因型等。其中，試題中“果蠅眼色”容易給考生帶來疑惑的點(diǎn)，因?yàn)楦靼姹窘滩脑诮榻B摩爾根的果蠅實(shí)驗(yàn)中，得到的結(jié)論都是控制果蠅眼色（紅眼和白眼）的基因在X染色體上。學(xué)生據(jù)此誤認(rèn)為：此題中果蠅眼色（紅眼和紫眼）與摩爾根實(shí)驗(yàn)中的果蠅眼色（紅眼和白眼）都有共同的紅眼，既然紅眼基因在X染色體上，那么紫色基因作為紅眼基因的等位基因，自然也應(yīng)該在X染色體上，造成該題的誤判。那么果蠅的眼色究竟受哪些基因控制？又有哪些具體表現(xiàn)？1.真題再現(xiàn)果蠅常用作遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。果蠅翅型的長翅和截翅是一對相對性狀，眼色的紅眼和紫眼是另一對相對性狀，翅型由等位基因T/t控制，眼色由等位基因R/r控制。某小組以長翅紅眼、截翅紫眼果蠅為親本進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn)，雜交子代的表型及其比例分別為長翅紅眼雌蠅：長翅紅眼雄蠅=1:1（雜交①的實(shí)驗(yàn)結(jié)果）；長翅紅眼雌蠅：截翅紅眼雄蠅=1:1（雜交②的實(shí)驗(yàn)結(jié)果）?；卮鹣铝袉栴}。

（1）根據(jù)雜交結(jié)果可以判斷，翅型的顯性性狀是

，判斷的依據(jù)是

。（2）根據(jù)雜交結(jié)果可以判斷，屬于伴性遺傳的性狀是

，判斷的依據(jù)是

。雜交①親本的基因型是

，雜交②親本的基因型是

。（3）若雜交①子代中的長翅紅眼雌蠅與雜交②子代中的截翅紅眼雄蠅雜交，則子代翅型和眼色的表型及比例為

。2.試題解析及答案試題的解答忌諱學(xué)生秉持經(jīng)驗(yàn)主義，看到果蠅紅紫眼就直接聯(lián)想到果蠅的紅白眼，并做出簡單、錯誤的判斷：紅紫眼的性狀是屬于伴性遺傳，翅型的性狀遺傳屬于常染色體遺傳，導(dǎo)致該題出錯。通過試題的信息可判斷，長翅紅眼、截翅紫眼果蠅為親本進(jìn)行正反交，在眼色表現(xiàn)上，雜交①②的子代全表現(xiàn)為紅眼，說明紅眼是顯性，紫眼為隱性，且眼色基因位于常染色體上；在翅型表現(xiàn)上，雜交①的子代全部為長翅，則說明長翅為顯性，雜交①②的子代表現(xiàn)結(jié)果不同，則說明翅型的性狀遺傳屬于伴性遺傳。以上信息確定后，該題運(yùn)用分離定律和自由組合定律可作出正確解答。具體答案為：（1）長翅；只有當(dāng)長翅為顯性性狀，截翅為隱形性狀時(shí)，雜交①的子代才會全部為長翅。（2）翅型；雜交①的子代全部為長翅，雜交②的子代中既有長翅又有截翅，正反交結(jié)果不一致，因此翅型是伴性遺傳。（3）RRXTXT、rrXtY；rrXtXt、RRXTY。（3）長翅紅眼：長翅紫眼：截翅紅眼：截翅紫眼=3:1:3:1。3.控制果蠅眼色的基因

仔細(xì)分析本題題干中“果蠅眼色”的情境信息，查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)果蠅的眼色有十幾種，如紅眼、白眼、亮紅眼、猩紅眼、褐色眼、伊紅眼等。野生型果蠅的復(fù)眼里會合成兩類色素，即由色氨酸通過酶促反應(yīng)得到眼黃素、由鳥嘌呤經(jīng)喋啶中間體所合成的果蠅蝶呤。這兩類色素組合在一起導(dǎo)致野生型果蠅的復(fù)眼眼色一般為紅褐色，兩類色素合成的比例不同就會導(dǎo)致眼色表現(xiàn)不同。研究發(fā)現(xiàn)，控制果蠅眼色的基因有80多對。這些基因主要分為3大類，分別控制眼色素物質(zhì)的合成、眼色素前體物質(zhì)運(yùn)輸載體的合成和眼色素顆粒物質(zhì)的沉積等。它們分布在果蠅的多條染色體上，如大家熟悉的紅、白眼基因在X染色體上，褐色眼和猩紅眼基因分別在II號和III號染色體上。因此，果蠅的眼色并非簡單的單基因控制性狀表現(xiàn)，而是在不同發(fā)育階段受多對基因控制的。控制果蠅眼色的基因遵循孟德爾遺傳定律和其他多種遺傳規(guī)律。在遺傳方式上，果蠅眼色的遺傳可以有伴性遺傳、常染色體遺傳。在基因位置上，有復(fù)等位基因，如控制紅眼、伊紅眼和白眼的基因存在X染色體上的同一基因座位上；有擬等位基因（非結(jié)構(gòu)性等位基因），如控制杏色眼和白眼的基因在X染色體上的同一基因座位，但是兩種基因處于染色體的不同位點(diǎn)，在形成配子時(shí)，能夠發(fā)生互換；在性狀效應(yīng)上，有眼色劑量效應(yīng)，如朱紅眼相對紅色為隱形，其雜合子表現(xiàn)為紅色，在雜合子基礎(chǔ)上再加一個(gè)朱紅基因，該果蠅眼色表現(xiàn)出朱紅眼。此外，80多對基因共同控制果蠅的眼色機(jī)制和環(huán)節(jié)還有很多，如互補(bǔ)基因、跳動基因、基因互作等。4.教考銜接的教學(xué)啟示上述高考試題精選學(xué)生熟悉的素材（果蠅），呈現(xiàn)出新的性狀表現(xiàn)（紅紫眼），立足生物學(xué)學(xué)科特有的科學(xué)思維特征，考查學(xué)生分析問題、解決問題、表達(dá)觀點(diǎn)的關(guān)鍵能力和必備品格。為了避免學(xué)生機(jī)械記憶、感知定勢等類似思維的存在，未來的教學(xué)需要做到挖掘教材隱含的信息、用好真實(shí)情境的素材和表達(dá)探究思維的歷程等，做好教考有效銜接。

4.1挖掘教材隱含的信息教材是學(xué)生獲取知識的最關(guān)鍵資源。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)，需要對教材進(jìn)行深度挖掘，尤其是隱含在插圖和旁欄中的信息。例如，人教版生物學(xué)教材必修2第2章第2節(jié)“基因和染色體的關(guān)系”一節(jié)中就有插圖“2-11果蠅X染色體上一些基因的示意圖”。這幅圖上標(biāo)注著眼色相關(guān)基因有白眼、紅寶石眼、朱紅眼、深紅眼等，此外還有截翅、棒狀眼等。很多教師在教學(xué)中，僅僅利用該圖強(qiáng)調(diào)基因在染色體上呈線性排列，而忽略了這幅圖中隱含信息的解讀。教師可以以該圖為情境，引導(dǎo)學(xué)生思考：這條染色體上標(biāo)注的基因有幾個(gè)是控制眼色的？除了這些基因還有其他控制果蠅眼色的基因嗎？眼色、翅型和眼狀之間有什么關(guān)系？如果該圖中的X染色體來自某雄性果蠅，請問該果蠅的眼色的表型是什么？當(dāng)學(xué)生能找出這些問題的答案，他對基因、染色體、性狀等關(guān)系的認(rèn)識就會更全面。這種教學(xué)下的考試，學(xué)生對待熟悉果蠅的各種性狀也就會有科學(xué)的認(rèn)識和正確的對待。4.2用好真實(shí)情境的素材隨著新一輪課改的推進(jìn)，當(dāng)下的教學(xué)越發(fā)重視真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)。要想獲取符合中學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)情境，需要教師留意生活經(jīng)驗(yàn)、抽提出經(jīng)典科學(xué)史和相關(guān)研究實(shí)驗(yàn)成果等。越來越多的老師發(fā)現(xiàn)，情境教學(xué)的關(guān)鍵并不在于情境本身的創(chuàng)設(shè)，而在于如何用好這些情境素材。用好真實(shí)情境的素材，需要引導(dǎo)學(xué)生從真實(shí)情境中提出問題。從提出問題切入，聯(lián)系情境素材、學(xué)生個(gè)人經(jīng)歷、社會生活和生產(chǎn)實(shí)踐，鼓勵學(xué)生通過觀察、思考并結(jié)合已有的知識經(jīng)驗(yàn)提岀可能性解釋，進(jìn)而為尋找證據(jù)和檢驗(yàn)假設(shè)，確定大致的學(xué)習(xí)方向和方式。例如在“基因和染色體的關(guān)系”一節(jié)的學(xué)習(xí)中，利用眼色不同的親本果蠅的實(shí)驗(yàn)實(shí)際需求，引導(dǎo)學(xué)生提出問題：如何判斷子代果蠅的性別呢？能否通過眼色來判斷其性別？學(xué)生在提出問題后再思考：用紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅雜交，其子代果蠅性別與眼色關(guān)聯(lián)對應(yīng)，可判斷其性別；而紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交子代不能通過眼色判斷其性別。從果蠅親本正反交的選擇，作出詳細(xì)分析，既發(fā)展思維也提供了實(shí)踐的機(jī)會。這種用好情境教學(xué)，不僅僅把情境作為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的話題，而是基于情境作出引導(dǎo)他們提出真問題，并提出解決問題的真辦法。學(xué)生未來再遇到上述高考試題中正反交等問題，解決起來也就輕車熟駕了。

4.3表達(dá)探究思維的歷程教學(xué)既要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出來的發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、實(shí)踐操作，又要關(guān)注學(xué)生思維活動的深入性、規(guī)范性和對知識的結(jié)構(gòu)化和理解程度等。這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生主動獲取證據(jù)、作出判斷。因此，生物學(xué)教學(xué)需要重視學(xué)生推理想象，更需要培養(yǎng)學(xué)生解決具體問題的表達(dá)與交流能力，也就是達(dá)探究思維歷程。如通過實(shí)驗(yàn)、觀察和調(diào)查、查閱或分析資料等活動獲取證據(jù)，通過整理、分析得出合理的結(jié)論。這些探究的過程和結(jié)論不能僅僅停留在思維上，還需要用規(guī)范的文字、表格、示意圖和曲線圖等形式呈現(xiàn)出來。例如，依據(jù)雜交子代性狀判斷性別的親本果蠅有哪些？當(dāng)思維上能把這個(gè)問題梳理清楚，甚至也得出答案，那么如何把思路和結(jié)果