抓住重点 突破难点

程　军

翻开高中生物教材必修2，一种叫果蝇的小昆虫不时跃人眼帘，这种可爱的小昆虫学名叫黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)。果蝇个体小、生活史短、繁殖力强、饲养简便，这些独特的优势，使它成为遗传学研究的宠物。果蝇在新课标生物教材中频繁出现，是新教材尊重生物科学发展历史的体现。它在高中生物教学中发挥着哪些作用呢?

一、果蝇伴性遗传的研究是“基因位于染色体上”这一理论的实验证据

在孟德尔的遗传规律被重新发现的时候，科学家们迫切地寻找基因在哪里。摩尔根，这位严谨的胚胎生物学家坐不住了，他决定自己做实验来验证。他选择了果蝇作实验材料，有一天，他在众多的红眼果蝇中发现了一只奇妙的白眼果蝇，从那一刻开始，果蝇就注定了成为科学史上最著名的昆虫目。摩尔根设计了一系列精巧的实验，其中最能说明问题的实验是：将这只神奇的白眼果蝇和它的红眼正常姊妹杂交，结果子一代(F1)无论雌雄都是红眼，可见红眼对白眼为显性性状。子二代(F2)中既出现红眼果蝇又出现了白眼果蝇，红眼与白眼的比例为3:1，雌雄比例为1:1，但奇怪的是白眼只限于雄性。如何解释这一特殊现象呢?高中生物教材必修2给出了具体实验过程，如图1。

由于果蝇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，摩尔根设想，如果控制白眼的基因在X染色体上，果蝇白眼性状遗传的特殊情况就能得到圆满的解释。摩尔根又做了测交实验，进一步验证了他的解释。从而，果蝇杂交实验证明了控制白眼的基因在X染色体上，即“基因在染色体上”这一理论成立。接着他又用果蝇做了大量的实验，发现了继孟德尔遗传定律后的第三定律——基因的连锁互换规律。摩尔根在染色体遗传理论上的杰出贡献为他赢得了诺贝尔奖。

二、果蝇的染色体组成是理解“染色体组”概念的前提

在高中生物教材“染色体变异”这节课中，染色体组的概念是一个难点。教材首先介绍了果蝇染色体的组成，然后这样写道：例如，雄果蝇精子中的一组染色体就组成了一个染色体组。为什么偏偏要以果蝇为例来说明“染色体组”这一概念呢?

果蝇是目前被人类研究和观察最彻底的生物之一。它的遗传背景清晰，果蝇体细胞染色体数相对较少，只有4对染色体，最重要的是果蝇唾腺细胞中的染色体—一唾腺染色体，它们进行过多次复制但并不分开，所以比普通染色体大得多，又被称为巨大染色体。在光学显微镜下就可以直接观察到唾腺染色体，方便进行遗传操作。因而以果蝇为例介绍说明染色体组的概念既简单易懂，又真实准确，体现了生物科学的客观性。

三、果蝇的性状遗传经常出现在高中生物教学的课后练习及考试试题中

在遗传学研究中，科学家让果蝇产生了无数种变异。因而果蝇突变性状多，并且多数为形态变异，便于观察，如表1。

高中生物教材中关于遗传的基本规律、伴性遗传以及染色体组组成等知识内容的很多习题都涉及了果蝇。高中生做习题时，经常遇到果蝇常见的突变性状，有时也为这些陌生的性状感到头痛。高考生物试题中也经常出现果蝇的身影，例如通过2008年高考上海生物卷选择题第8题和简答题第34题就可以窥见一斑。可见，熟悉和掌握果蝇的一些突变性状及其遗传方式，对高中学生解题是有很大益处的。

例：(2008年全国普通高等学校招生统一考试上海生物学试卷)

选择题第8题在果蝇的下列细胞中，一定存在Y染色体的细胞是_______。

A.初级精母细胞B.精细胞

C.初级卵母细胞D.卵细胞

参考答案：A

简答题34题请回答下列有关遗传的问题

1)红眼(A)、正常刚毛(B)和灰色体(D)的正常果蝇经过人工诱变产生基因突变的个体。下图表示该突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关基因(图略)。

2)若只研究眼色，不考虑其他性状，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇的表现型及其比例是______。

3)基因型为ddX^aX^a和DDX^AY的果蝇杂交，F1雌雄果蝇的表现型及其比例是_____。

4)若基因a和b的交换值为50％，现有白眼异常刚毛的雌果蝇与正常雄果蝇杂交得到F1，F1雌果蝇所产生卵细胞的基因型的比例是X^AB：X^Ab：X^aB:X^ab__________。(参考答案略)

果蝇作为实验材料被广泛应用。2000年果蝇基因组序列基本测序完成，其部分基因与人类的基因有着惊人的相似，因而它又成为为人类基因组注释的理想模型之一。高中阶段抓住果蝇的知识，不仅能够使学生客观系统地理解掌握有关遗传和变异的知识内容，在学生做题时能够起到举一反三、事半功倍的效果；而且能够使学生了解生物科学发展的历史，以及相关科学研究的最新进展，有助于提升高中生的生物科学素养。

参考文献：

[1]课程教材研究所等编著.普通高中课程标准实验教科书生物2[M].北京：人民教育出版社，2007：27-32.

[2]王亚馥，戴灼华.遗传学[M].北京：高等教育出版社.1999：44-48.

[3]刘祖洞，江绍慧.遗传学实验[M].北京：高等教育出版社，1987：9-12.

[4]李凤霞.遗传学实验指导及图谱[M].长春：吉林人民出版社。2006：130-134.

[5]2008年全国普通高等学校招生统一考试上海生物学试卷[J].生物学教学，2008(9).