Question

3．自然界的大麻（2N=20）為雌雄異株植物，性別決定方式為XY型．回答下列問題（以下研究的等位基因均為完全顯性）：

（1）大麻雄株的染色體組成可表示為18+XY．
（2）大麻有藍(lán)花和紫花兩種表現(xiàn)型，由兩對(duì)等位基因A和a（位于常染色體）、B和b（位于X染色體）共同控制，已知紫花形成的生物化學(xué)途徑如圖1．用藍(lán)花雄株（aaX^BY）與某紫花雌株雜交，F(xiàn)₁中雌雄全為紫花，則親本紫花雌株的基因型為AAX^bX^b，F(xiàn)₁中雌株的表現(xiàn)型為藍(lán)花．讓F₁中雌雄植株雜交，F(xiàn)₁雌株中紫花與藍(lán)花植株之比為3：5．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，大麻種群中的雌雄個(gè)體均有抗病和不抗病個(gè)體存在，已知該抗病性狀受顯性基因F控制，位于性染色體上，圖2為其性染色體簡(jiǎn)圖．（X和Y染色體的I片段是同源的，該部分基因互為等位；II-1、II-2片段是非同源的，該部分基因不互為等位）
①F、f基因不可能位于圖中的II-1片段．
②現(xiàn)有抗病的雌、雄大麻若干株，其中雌株均為雜合子，請(qǐng)通過一代雜交實(shí)驗(yàn)，推測(cè)雜交子一代可能出現(xiàn)的性狀及控制該性狀的基因位于圖2中的哪個(gè)片段．（只要求寫出子一代的性狀表現(xiàn)和相應(yīng)的結(jié)論）
a．若子一代中雌株、雄株均有抗病和不抗病性狀，則控制該性狀的基因位于I片段．
b．若子一代中雌株全表現(xiàn)為抗病，雄株有抗病和不抗病性狀，則控制該性狀的基因位于II-2片段．

Answer 1

分析 根據(jù)圖1形分析可知，A_X^bX^b、A_X^bY表現(xiàn)為紫色，其余基因型都是藍(lán)色；
圖2：Ⅰ表示XY的同源區(qū)，Ⅱ表示非同源區(qū)，其中Ⅱ-1是Y特有的，Ⅱ-2是X特有的，據(jù)此答題．

解答 解：（1）已知大麻（2N=20）為雌雄異株植物，性別決定方式為XY型，所以它又9對(duì)常染色體和1對(duì)性染色體，因此大麻的染色體組成可表示為18+XY．
（2）用藍(lán)花雄株（aaX^BY）與某紫花雌株（A_X^bX^b）雜交，F(xiàn)₁中的雄株全為紫花（A_X^bY），則親本紫花雌株的基因型為AAX^bX^b，則F₁中雌株的基因型為AaX^BX^b（藍(lán)花），雄株全為紫花基因型為AaX^bY，讓F₁中的雌雄植株雜交，F(xiàn)₂雌株中紫花（A_X^bX^b）的概率為$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$，則紫花與藍(lán)花植株之比為3：5．
（3）①由于大麻種群中的雌雄個(gè)體均有抗病和不抗病個(gè)體存在，所以F、f不可能位于Y染色體特有的片段Ⅱ-1上．
②雌性不抗病大麻植株的基因型是X^fX^f，一株雌性不抗病和一株雄性抗病（不知是否為純合子）的大麻雜交，如果基因位于如果子代全為抗病，則這對(duì)基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，且雄性抗病大麻是純合子；
若子一代中雌株均表現(xiàn)為抗病，雄株多數(shù)抗病、少數(shù)不抗病，則控制該性狀的基因位于Ⅱ-2片段．
故答案為：
（1）18+XY     
（2）AAX^bX^b   藍(lán)花    3：5
（3）①II-1
②a．子一代中雌株、雄株均有抗病和不抗病性狀，則控制該性狀的基因位于I片段
b．子一代中雌株全表現(xiàn)為抗病，雄株有抗病和不抗病性狀，則控制該性狀的基因位于II-2片段

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是XY型植物的性別決定和伴性遺傳，先根據(jù)題圖和題干信息判斷出大麻抗性基因可能的位置，然后先假定某一假設(shè)成立，寫出相關(guān)的遺傳圖解，判斷子代的表現(xiàn)型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較判斷，即應(yīng)用假說演繹法進(jìn)行推理解答．