Question

某多年生植物的性别是由性染色体XY决定的，现有一对相对性状高茎（A）与矮茎（a）。但不知道其基因在常染色体还是在性染色体，于是进行探究实验。可供选择的杂交实验材料有：纯合雌性高茎、雌性矮茎、纯合雄性高茎、雄性矮茎。

（1）若通过一次杂交实验分析控制该性状的基因是位于常染色体上还是位于Ⅰ片段上，应选择的杂交组合是雌性__________，雄性__________。若子代雌性表现__________，雄性表现__________，表明控制该性状的基因位于Ⅰ片段上。

（2）若选择雌性矮茎与纯合雄性高茎杂交，子代雌性、雄性都表现为高茎，__________（能/否）确定其基因的位置，理由是__________。为了进一步探究，最简便的办法是选择F₁的雄性高茎个体与__________雌性（基因型），再进行杂交，若F₂中雌性表现全为__________，雄性表现全为__________，表明控制该性状的基因位于Ⅱ片段上。

（3）从题干所给的材料分析，控制该性状的基因__________（能/否）位Ⅲ片段上，原因是__________。若控制生物一对性状的基因位于Ⅱ片段上，则一个比较大的种群中其基因型最多有_________种。

（4）若是人类遗传病，则Ⅰ片段上的单基因遗传病，男性患病率高于女性患者的是_________（显性、隐性）遗传病。

Answer

（1）雌性矮茎、纯合雄性高茎    雌性高茎、雄性矮茎

（2）不能  位于常染色体和XY同源区段Ⅱ上子代雌雄都表现为显性    XaXa或aa    雌性矮茎   雄性高茎

（3）不能  若在Ⅲ片段上，雌性个体不可能有该性状的表现       7种

（4）隐性

【解析】（1）选择雌性矮茎和纯合雄性高茎进行杂交，分析后代性状即可确定该基因的位置。若位于常染色体上，则aa×AA→Aa，子代雌性和雄性都表现为高茎；若控制该性状的基因位于Ⅰ片段上，则XaXa×XAY→XAXa、XaY，子代雌性表现高茎，雄性表现矮茎。

（2）选择雌性矮茎与纯合雄性高茎杂交，若位于常染色体上，则aa×AA→Aa，子代雌性和雄性都表现为高茎；若控制该性状的基因位于Y同源区段Ⅱ上，则XaXa×XAYA→XAXa、XaYA，子代雌性和雄性也都表现为高茎，则不能确定其基因的位置。为了确定其基因的位置，最简便的的办法是进行测交，即让F1的雄性高茎个体与隐性的雌性个体杂交，若位于常染色体上，则Aa×aa→1Aa、1aa，后代雌性和雄性中高茎：矮茎=1:1；若控制该性状的基因位于Y同源区段Ⅱ上，则XaYA×XaXa→XaXa、XaYA，F2中雌性都为矮茎，雄性全为高茎。

（3）由图分析，Ⅲ片段是Y染色体的非同源区段，X染色体上不存在其等位基因，则雌性个体不可能有该性状的表现。Ⅱ片段是X、Y染色体上的同源区段，存在等位基因，则基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa，共7种。

（4）Ⅰ片段是X染色体上的非同源区段，若为伴X隐性遗传病，则男性患病率高于女性患者，因为女性只有在两个X染色体上都有致病基因才患病，而男性只要含致病基因就患病。

考点：本题综合考查基因分离定律的应用、确定等位基因位于常染色体和性染色体上的实验设计、XY染色体上的同源区段和非同源区段、伴X隐性遗传病特点的相关知识，意在考查考生的识记能力、实验设计分析能力和理解应用能力，属于考纲中的应用层次。