Question

【題目】某種羊的性別決定為XY型。已知有角和無角由一對等位基因N/n控制，白毛和黑毛由另一對等位基因M/m控制�；卮鹣铝袉栴}。

（1）在第一個繁殖季節(jié)，讓該群羊隨機交配，F1公羊中有角：無角=3：1，母羊中有角：無角=1：3。若已知該批親本羊的基因型均相同，則N/n位于____（填“常染色體”“X染色體的非同源區(qū)段”或“X、Y染色體的同源區(qū)段”）上；F1公羊中和母羊中出現上述表現型及比例的原因是____。若已知該批親本母羊全為純合子，公羊全為雜合子，則N/n位于 ___（填“常染色體”“X染色體的非同源區(qū)段”或“X、Y染色體的同源區(qū)段”）上，該種情況下，親本公羊的基因 ____填“都相同”或“不都相同”），若都相同，請給出其基因型；若不都相同，請給出基因型及比例：____

（2）現有三個純合品系：①MMNN；②MMnn；③mmNN。假設基因N/n與M/m均位于X染色體的非同源區(qū)段上，且有角對無角為完全顯性，白毛對黑毛為完全顯性。請以上述品系為材料，設計實驗對這一假設進行驗證，假設后代數量足夠多。_____（要求：寫出實驗思路、預期實驗結果、得出結論）

Answer 1

【答案】常染色體 （親本基因型均為Nn，隨機交配后，F1出現3種基因型NN∶ Nn∶ nn=1∶2∶ 1，）Nn在母羊中表現為無角，在公羊中表現為有角 X、Y 染色體的同源區(qū)段 不都相同 XNYn∶XnYN=1 ∶3 實驗思路：讓②和③品系進行正交和反交，觀察F1中雄性個體的表現型。

預期實驗結果：②為母本、③為父本，F1中雄性個體的表現型均為無角、白毛；③為母本、②為父本，F1中雄性個體的表現型均為有角、黑毛。

得出結論：N/n與M/m這兩對等位基因都位于X染色體的非同源區(qū)段上

【解析】

據題干，第一個繁殖季節(jié)，讓該群羊隨機交配，如果該批親本羊的基因型均相同，控制有角無角的基因N/n位于常染色體上，則親本交配有NN×NN、Nn×Nn、nn×nn，只有雙親都是雜合子，F1的基因型和比例為NN∶ Nn ∶nn=1∶2∶ 1，Nn在母羊中表現為無角，在公羊中表現為有角，才會有 F1中公羊有角∶無角=3∶1，母羊有角∶無角=1∶3；如果N/n位于X染色體的非同源區(qū)段上，親本純合才能基因型均相同，后代不會出現性狀分離；如果N/n位于X、Y染色體的同源區(qū)段，親本純合時后代不會出現性狀分離，雙親都雜合的話，親本的交配方式有XNXN×XNYn 、XNXN×XnYN，子代全為有角。

若已知該批親本母羊全為純合子，公羊全為雜合子，則N/n位于染色體的位置用同樣的方法推斷，據此答題。

（1）由分析可知，若已知該批親本羊的基因型均相同，則N/n位于常染色體，親本基因型均為Nn，隨機交配后，F1出現3種基因型NN∶ Nn∶ nn=1∶2∶1。公羊中，NN和Nn都表現為有角，nn表現為無角；母羊中，NN表現為有角，Nn和nn表現為無角，所以F1公羊中有角∶無角=3∶1，母羊中有角∶無角=1∶3。

由“公羊全為雜合子”可以推斷N/n不能位于X染色體的非同源區(qū)；若位于常染色體則母羊為nn或NN，公羊為Nn，雜交后代中公、母羊中，Nn∶nn（或NN∶Nn）均為1∶1，不可能出現“公羊中有角∶無角=3∶1，母羊中有角無角1∶3”的情況。此情況下，N/n只可能位于X、Y染色體的同源區(qū)段，親本公羊的基因型不都相同，有XNYn和XnYN 2種，若親本母本的基因型為XNXN，親本雜交后代全為有角，不會出現性狀分離；若親本母羊的基因型為XnXn，由于子代公羊中有角∶無角=3∶1，說明XnYn占1/4，故親本公羊中產生Yn配子的概率為1/4，故只有當兩種基因型并存時且XNYn∶XnYN=1∶3才能出現子代“公羊中有角∶無角=3∶1，母羊中有角∶無角=1∶3”的情況。

（2）如果N/n與M/m這兩對等位基因都位于X染色體的非同源區(qū)段上，可選擇品系②③進行正交反交，觀察F1中雄性個體的表現型。

預期實驗結果：正交②為母本、③為父本：XMnXMn×XmNY，后代的基因型是XMnXmN、XMnY，表現為雌性白毛、有角，雄性白毛、無角；反交③為母本、②為父本：XmNXmN×XMnY，后代的基因型是XMnXmN、XmNY，表現為雌性白毛、有角，雄性黑毛、有角。

實驗結論：正交反交子代雌性表現一致，根據雄性表現不同，可說明N/n與M/m這兩對等位基因都位于X染色體的非同源區(qū)段上。