Question

16．某多年生植物的性別是由性染色體XY決定的，現有一對相對性狀高莖（A）與矮莖（a）．但不知道其基因在常染色體還是在性染色體，于是進行探究實驗．可供選擇的雜交實驗材料有：純合雌性高莖、雌性矮莖、純合雄性高莖、雄性矮莖．
（1）若通過一次雜交實驗分析控制該性狀的基因是位于常染色體上還是位于Ⅰ片段上，應選擇的雜交組合是雌性矮莖，雄性純合高莖．若子代雌性表現高莖，雄性表現矮莖，表明控制該性狀的基因位于Ⅰ片段上．
（2）若選擇雌性矮莖與純合雄性高莖雜交，子代雌性、雄性都表現為高莖，不能（能/不能）確定其基因的位置，理由是位于常染色體和XY同源區段Ⅱ上子代雌雄都表現為顯性．為了進一步探究，最簡便的辦法是選擇F₁的雄性高莖個體與X^aX^a或aa雌性（基因型），再進行雜交，若F₂中雌性表現全為矮莖，雄性表現全為高莖，表明控制該性狀的基因位于Ⅱ片段上．
（3）從題干所給的材料分析，控制該性狀的基因不能（能/不能）位Ⅲ片段上，原因是若在Ⅲ片段上，雌性個體不可能有該性狀的表現．若控制生物一對性狀的基因位于Ⅱ片段上，則一個比較大的種群中其基因型最多有7種．
（4）若是人類遺傳病，則Ⅰ片段上的單基因遺傳病，男性患病率高于女性患者的是隱性（顯性、隱性）遺傳�。�

Answer 1

分析 1、分析題意可知，該植物的性別決定是XY型，圖中，Ⅰ是X染色體的非同源區段，Ⅱ是X、Y染色體的同源區段，Ⅲ是Y染色體的非同源區段，如果基因位于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區段上，該基因的遺傳與性別相關聯，位于Ⅲ區段上，表現為限雄性遺傳，即該基因不存在于雌性個體中．
2、解答該題的方法是用假說演繹法，先假定基因的位置，根據遺傳規律進行推理、寫出雜交后代的基因型、表現型及比例關系，然后進行進行分析解答．

解答 解：（1）如果基因位于常染色體上，則植物的株高在性別之間沒有差別，用矮莖雌株的基因型是aa，純合高莖雄株的基因型是AA，二者雜交，后代的基因型是Aa，不論雌株還是雄株，都表現為高莖；如果基因位于Ⅰ區段，Ⅰ區段是X染色體的非同源區段，則植物株高的遺傳與性別相關聯，矮莖雌株的基因型是X^aX^a，高莖雄株的基因型XAY，二者雜交后代的基因型是X^AX^a、X^aY，前者表現為高莖雌株，后者表現為矮莖雄株．
（2）若選擇雌性矮莖與純合雄性高莖雜交，子代雌性、雄性都表現為高莖，則基因可能位于常染色體上，也可能位于X、Y染色體的同源區段上；如果位于常染色體上，則親本基因型是AA、aa，子一代的基因型是Aa，子一代Aa與親代aa測交，后代的基因型是Aa、aa，不論雌株還是雄株，測交后代的高莖與矮莖之比是1：1；如果位于X、Y染色體的同源區段上，則親本基因型是X^aX^a、X^AY^A，雜交后的基因型是X^AX^a、X^aY^A，F₁的雄性高莖個體的基因型是X^aY^A，與X^aX^a測交，測交后代的基因型是X^aY^A、X^aX^a，
前者是雄株高莖，后者是雌株矮莖．
（3）由題意知，雌性個體存在高莖和矮莖植株，因此控制株高的基因不可能存在于Y染色體的非同源區段上若控制生物一對性狀的基因位于Ⅱ片段上，則一個比較大的種群中其基因型最多有X^AX^A、X^AX^a、X^aX^a、X^AY^A、X^AY^a、X^aY^a、X^aY^A共7種基因型．
（4）若是人類遺傳病，則Ⅰ片段上的單基因遺傳病，則該遺傳病是X染色體上的單基因遺傳，X染色體上的單基因顯性遺傳病女患者多于男患者，X染色體上的單基因隱性遺傳病男患者多于女患者．
故答案為：
（1）矮莖    純合高莖    高莖   矮莖
（2）不能  位于常染色體和XY同源區段Ⅱ上子代雌雄都表現為顯性    X^aX^a或aa    矮莖   高莖
（3）不能  若在Ⅲ片段上，雌性個體不可能有該性狀的表現     7種 
（4）隱性

點評 本題考查了XY型和ZW型性別決定類型和伴性遺傳的有關知識，要求考生能夠掌握常染色體遺傳和性染色體遺傳特點的區別，能夠設計相關實驗驗證基因存在的位置，再結合所學知識準確分析答題．