Question

5．科技人員發現了某種兔的兩個野生種群，一個種群不論雌雄后肢都較長，另一種群不論雌雄后肢都較短．為確定控制后肢長、短這一相對性狀的基因顯隱性關系及基因所在位置是位于常染色體還是位于性染色體的Ⅰ、Ⅱ₁、Ⅱ₂片段（如圖），興趣小組同學進行了分析和實驗．（注：Ⅰ區段為X染色體與Y染色體的同源區段，在此區段中有等位基因；Ⅱ₁為Y染色體上特有區段，Ⅱ₂為X染色體上特有區段）
（1）在兔的種群中Ⅱ₂片段是否有等位基因是（填是或否），兔在繁殖過程中性染色體上能發生基因重組的片段是Ⅰ片段和Ⅱ2片段．
（2）首先同學們認為可以確定控制后肢長、短的基因不位于Ⅱ₁，理由是（兩種群）不論雌、雄后肢長度表現都一致，不隨雄性遺傳（或者同一性狀在雌雄中均有表現）．
（3）同學們分別從兩種群中選多對親本進行了以下兩組實驗：甲組：♂后肢長×♀后肢短→F₁后肢短；乙組：♀后肢長×♂后肢短一F₁后肢短．從兩組實驗中可得到以下結論：后肢長度的顯隱性關系為后肢短．在此基礎上可以確定基因不位于Ⅱ₂，理由乙組實驗F₁沒有出現交叉遺傳現象．
（4）為進一步確定基因位置，同學們準備分別用乙組的F₁與親代個體進行兩組回交實驗：①F₁雌×親代雄、②F₁雄×親代雌，以確定基因位于I區段還是位于常染色體．分析：假設基因位于Ⅰ片段（用B，b表示），則乙組親本：♀基因型X^bX^b，♂基因型X^BY^B．在兩組回交實驗中，能確定基因位置的是②（填①或②）．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：由于已經確定后肢短對后肢長為顯性，因此，如果基因位于X染色體的非同源區段（即Ⅱ₂），則（2）中乙組雜交的親本基因型為X^bX^b、X^BY，后代會表現為雄后肢長、雌后肢短的交叉遺傳現象．因此確定不位于Ⅱ₂片段，則只能位于Ⅰ片段或常染色體上．由于兩個種群分別只有后肢長或后肢短，應該都是純合體．若位于Ⅰ片段，則親本基因型分別是X^bX^b和X^BY^B．在兩組回交實驗中，第①組不論基因位于Ⅰ片段還是常染色體上，后代雌雄都表現為后肢短，無法確定基因位置，而第②組結果如答案所示，能夠確定基因位置．

解答 解：（1）根據題意和圖示分析可知：在兔的種群中，雌兔Ⅱ₂片段可能有等位基因存在，兔在繁殖過程中性染色體上能發生基因重組的片段是Ⅰ片段和Ⅱ₂片段（雌兔）．
（2）由于不論雌、雄后肢長度表現都一致，不隨雄性遺傳，而Ⅱ₁為Y染色體上特有區段，所以可以確定控制后肢長、短的基因不位于Ⅱ₁．
（3）根據兩組實驗的結果，后代都只有后肢短，說明后肢短對后肢長為顯性．由于乙組實驗F₁沒有出現交叉遺傳現象，所以可以確定基因不位于Ⅱ₂上．
（4）用乙組的F₁與親代個體進行兩組回交實驗以確定基因位于Ⅰ區段還是位于常染色體．
遺傳圖解為：

如果回交后代雄性都表現后肢短，雌性都表現后肢長，則基因位于Ⅰ片段；如果回交后代雌、雄中后肢都有長有短，則基因位于常染色體上．
故答案為：
（1）是Ⅰ片段和Ⅱ2片段
（2）（兩種群）不論雌、雄后肢長度表現都一致，不隨雄性遺傳（或者同一性狀在雌雄中均有表現）
（3）后肢短Ⅱ₂     乙組實驗F₁沒有出現交叉遺傳現象
（4）常染色體  X^bX^b   X^BY^B   ②

點評 本題考查伴性遺傳的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．