Question

15．大麻是一種雌雄異株的植物，請回答以下問題：
（1）在大麻體內，物質B的形成過程如圖所示，基因Mm和Nn分別位于兩對常染色體上．

①據圖分析，能產生B物質的大麻基因型可能有4種．
②如果兩個不能產生B物質的大麻品種雜交，F₁全都能產生 B物質，則親本的基因型是MMnn和mmNN．F₁中雌雄個體隨機相交，后代中能產生B物質的個體數和不能產生B物質的個體數之比應為9：7．
（2）圖為大麻的性染色體示意圖，X、Y染色體的同源部分
（圖中I片斷）上的基因互為等位，非同源部分（圖中Ⅱ₁、Ⅱ₂片斷）上的基因不互為等位．
若大麻的抗病性狀受性染色體上的顯性基因D控制，大麻的雌、雄個體均有抗病和不抗病類型．請回答：
①控制大麻抗病性狀的基因不可能位于右圖中的Ⅱ₂片段．
②請寫出具有抗病性狀的雄性大麻個體可能有的基因型X^DY^D、X^DY^d、X^dY^D、X^DY．
③現有雌性不抗病和雄性抗病兩個品種的大麻雜交，請根據以下子代可能出現的情況，分別推斷出這對基因所在的片段：
如果子代全為抗病，則這對基因位于Ⅰ片段．
如果子代雌性全為不抗病，雄性全為抗病，則這對基因位于Ⅰ片段．
如果子代雌性全為抗病，雄性全為不抗病，則這對基因位于Ⅰ或Ⅱ₁片段．

Answer 1

分析 圖1顯示基因M控制物質A的生成，基因N控制物質A生成物質B，若想產生物質B，必須同時含有M、N，只含有其中之一就不能產生物質B；
圖2分析可知，Ⅱ為X、Y染色體的同源區，其上的基因互為等位基因，Ⅱ₁、Ⅱ₂片斷分別是X和Y特有的片段，其上沒有等位基因，會表現出伴性遺傳，特別是Ⅱ₂片段上的基因只傳給雄性后代．

解答 解：（1）①據圖分析，物質B的形成需要同時具有M和N基因，即能產生B物質的大麻基因型可能有MMNN、MMNn、MmNN、MmNn這4種．
②由題意兩個不能產生B物質的大麻品種雜交，F₁全都能產生B物質，說明兩個親本分別具有一個基因是顯性純合，即兩個親本的基因型為：MMnn和mmNN，F₁的基因型為MmNn，讓F₁雌雄個體隨機相交，后代出現雙顯個體（能產生物質B的個體）的比例是$\frac{3}{4}×\frac{3}{4}=\frac{9}{16}$，所以不能產生物質B的個體的比例為$\frac{7}{16}$，故后代中能產生B物質的個體數和不能產生B物質的個體數之比應為9：7．
（2）①由題意可知大麻的雌、雄個體均有抗病和不抗病類型，而Ⅱ₂片段是Y染色體上特有的片段，不會出現在雌性生物體內，故控制大麻抗病性狀的基因不可能位于右圖中的Ⅱ₂片段上．
②由題意可知大麻的抗病性狀受性染色體上的顯性基因D控制，且雌雄個體都有抗病性狀，所以D基因可能在Ⅰ或Ⅱ₁片段上，故具有抗病性狀的雄性大麻個體的基因型可能為：X^DY^D、X^DY^d、X^dY^D、X^DY．
③由題意可知是讓雌性不抗病（隱性）和雄性抗病（顯性）兩個品種的大麻雜交，如果如果子代全為抗病，則這對基因位于同源區的Ⅰ片段上，雙親的基因型為：X^dX^d×X^DY^D；如果子代雌性全為不抗病，雄性全為抗病，則這對基因位于Ⅰ片段上，雙親的基因型為：X^dX^d×X^dY^D；如果子代雌性全為抗病，雄性全為不抗病，則這對基因位于Ⅰ或Ⅱ₁片段上，雙親的基因型為：X^dX^d×X^DY^d或X^dX^d×X^DY．
故答案是：
（1）①4 　②MMnn　　mmNN 　9：7
（2）①Ⅱ₂②X^DY^D、X^DY^d、X^dY^D、X^DY   ③ⅠⅠⅠ或Ⅱ₁

點評 本題要求掌握基因與性狀的關系、自由組合、伴性遺傳等知識，此外圖形分析、獲取信息的能力也是解答本題的關鍵，伴性遺傳實驗的設計和基因在染色體上的位置的判斷是本題的難點．