Question

【題目】某植物為雌雄異株，性別決定方式為XY型，植物的葉鞘被毛與無(wú)毛是一對(duì)相對(duì)性狀(由基因A、a控制，被毛為顯性性狀)�，F(xiàn)有純合雄性被毛植株與純合雌性無(wú)毛植株雜交，F(xiàn)1中雄性全為無(wú)毛植株、雌性全為被毛植株。研究小組擬通過(guò)假說(shuō)演繹法探究相關(guān)基因的位置。請(qǐng)完善并分析回答下列問題：

(1)根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出以下兩種假說(shuō)：

假說(shuō)一：控制葉鞘被毛與否的基因位于X染色體上，Y染色體上沒有等位基因。

假說(shuō)二：控制葉鞘被毛與否的基因位于常染色體上，但性狀與性別相關(guān)聯(lián)。Aa表現(xiàn)型為_________，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因是_____________________________________，它說(shuō)明了____________________________________________________________________。

(2)請(qǐng)幫助他們從現(xiàn)有材料中選擇合適的親本設(shè)計(jì)一次雜交實(shí)驗(yàn)，探究上述假說(shuō)是否成立。(要求寫出實(shí)驗(yàn)思路并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果)______________________________________________。

(3)某植物莖有紫色和綠色兩種，由等位基因N-n控制。某科學(xué)家用X射線照射純合紫莖植株Ⅰ后，再與綠莖植株雜交，發(fā)現(xiàn)子代有紫莖732株、綠莖1株（綠莖植株Ⅱ），綠莖植株Ⅱ與正常純合的紫莖植株Ⅲ雜交得到F1，F(xiàn)1再嚴(yán)格自交的F2。（若一條染色體片段缺失不影響個(gè)體生存，兩條染色體缺失相同的片段個(gè)體死亡。）

①若F2中綠莖植株占比例為1/4，則綠莖植株Ⅱ的出現(xiàn)的原因是__________。

②綠莖植株Ⅱ的出現(xiàn)的另一個(gè)原因可能是______，則F2中綠莖植株所占比例為_______。

Answer 1

【答案】雌性個(gè)體為被毛、雄性個(gè)體為無(wú)毛 基因選擇性表達(dá) 表現(xiàn)型是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果 讓F1雄性無(wú)毛植株與雌性被毛植株雜交，觀察后代的表現(xiàn)型（讓F1雄性無(wú)毛植株與純合雌性無(wú)毛植株雜交，觀察后代的表現(xiàn)型）。若雜交后代出現(xiàn)雄性被毛：雄性無(wú)毛：雌性被毛：雌性無(wú)毛=1：1：1：1，則假說(shuō)一成立；若雜交后代出現(xiàn)雄性被毛：雄性無(wú)毛：雌性被毛：雌性無(wú)毛=1：3：3：1，則假說(shuō)二成立(若雜交后代均為無(wú)毛，則假說(shuō)一成立；若雜交后代出現(xiàn)雌性被毛或雄性無(wú)毛：雌性被毛：雌性無(wú)毛=2：1：1，則假說(shuō)二成立)。 基因突變 含N基因的染色體片段缺失 1/7

【解析】

根據(jù)題意可知，“純合雄性被毛植株與純合雌性無(wú)毛植株雜交，F1中雄性全為無(wú)毛植株、雌性全為被毛植株”，說(shuō)明后代的表現(xiàn)型與性別相關(guān)聯(lián)，這可能有兩種情況：基因只位于X染色體上，并且被毛為顯性性狀，即兩親本的基因型為XAY、XaXa，后代基因型為XaY、XAXa，即符合“F1中雄性全為無(wú)毛植株、雌性全為被毛植株”；還可能基因位于常染色體上，但是具有從性遺傳的特點(diǎn)，即雄性中只有AA表現(xiàn)為被毛，Aa和aa表現(xiàn)為無(wú)毛，而雌性中AA和Aa均為被毛，其它為無(wú)毛，因此親本基因型為AA、aa，后代雌雄基因型全為Aa。

（1）假說(shuō)二：控制葉鞘被毛與否的基因位于常染色體上，但性狀與性別相關(guān)聯(lián)。AA表現(xiàn)為被毛，aa表現(xiàn)為無(wú)毛，但是雄性個(gè)體基因型為Aa表現(xiàn)為無(wú)毛，雌性個(gè)體基因型為Aa時(shí)表現(xiàn)為被毛，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因是基因的選擇性表達(dá)，這說(shuō)明了生物的表現(xiàn)型是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。

（2）根據(jù)題意分析，從現(xiàn)有材料中選擇合適的親本設(shè)計(jì)一次雜交實(shí)驗(yàn)，探究上述假說(shuō)是否成立，可以讓F1雄性無(wú)毛植株與雌性被毛植株雜交，觀察后代的表現(xiàn)型：如果假說(shuō)一成立，F(xiàn)1雄性無(wú)毛植株的基因型為XaY，雌性被毛植株基因型為XAXa，則雜交后代出現(xiàn)雄性被毛：雄性無(wú)毛：雌性被毛：雌性無(wú)毛=1：1：1：1；如果假說(shuō)二成立，則F1雄性無(wú)毛植株與雌性被毛植株基因型均為Aa，后代AA：Aa:aa=1:2:1，因此雜交后代會(huì)出現(xiàn)雄性被毛：雄性無(wú)毛：雌性被毛：雌性無(wú)毛=1：3：3：1。

（3）根據(jù)題意分析，用X射線照射紫莖植株Ⅰ后，再與綠莖植株雜交，發(fā)現(xiàn)子代有紫莖732株、綠莖1株（綠莖植株Ⅱ），說(shuō)明紫莖對(duì)綠莖是顯性性狀，親本紫莖基因型為NN，綠莖基因型為nn，后代出現(xiàn)了綠莖植株Ⅱ，可能是親本紫莖發(fā)生了基因突變，基因型變?yōu)镹n，也可能是親本紫莖一條染色體上N所在的片段缺失所致。

①若F2中綠莖植株占比例為1/4，為一對(duì)雜合子自交后代的性狀分離比，說(shuō)明綠莖植株Ⅱ的出現(xiàn)可能是基因突變所致。

②綠莖植株Ⅱ的出現(xiàn)的另一個(gè)原因可能是含N基因的染色體片段缺失，假設(shè)缺失染色體為O，則綠莖植株Ⅱ（nO）與正常純合的紫莖植株Ⅲ（NN）雜交得到F1，F(xiàn)1基因型為NO、Nn，F(xiàn)1再嚴(yán)格自交，由于兩條染色體缺失相同的片段個(gè)體死亡，則后代NN：NO：Nn：nn=2:2:2:1，因此后代綠莖植株的比例為1/7。