Question

某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型，叶片形状有细长、圆宽和锯齿(受两对等位基因控制）。为了研究其遗传机制，进行了杂交实验，结果见下表，回答下列问题:

杂交编号	母本植株数目表现型	父本植株数目表现型	F1植株数目表现型	F1植株数目表现型
Ⅰ	80锯齿	82圆宽	82锯齿	81细长	81圆宽	242锯齿	243细长
Ⅱ	92圆宽	90锯齿	93细长	92细长	93圆宽	91锯齿	275细长

(1)杂交I的F₂代表现型比例出现异常的最可能原因是_____，杂交Ⅱ的F₁中雌性细长的基因型为___________(双杂合/单杂合/双显纯/双隐纯），选取杂交I的F₂中所有的圆宽叶植株随机杂交，子代雌雄株比例为______。

(2)如图为该植物的性染色体示意图，已知该植物的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制，但不确定基因在染色体上的位置(一定不在Ⅱ₂区段上），请通过调查确定基因在染色体上的位置：

①对该植物的易感病植株进行调查，统计_________；

②若_______，则易感病基因(d)最可能位于I区段上；

③若_______，则易感病基因(d)可能位于II,区段上。

Answer

双隐性纯合致死 双杂合 2:1 易感病植株的性别比例 易感病植株中，雄株∶雌株≈1∶1（或易感病植株中，雄、雌的比例相当） 易感病植株中，雄株数量明显多于雌株

【解析】

1、解题的关键是从正反杂交的F1的表现型可以推测基因位于X染色体上，然后需要推断出可能有两对基因控制。第一步：判断基因可能在X染色体上：根据正反交杂交，子代中表现型不一样，杂交子代雌雄的表现型不一样，说明基因可能在X染色体上；第二步：判断有两对基因控制，可能一对基因在常染色体上，另一对基因在X染色体上，并且有某些基因型的个体无法成活，表格中的数据可知，杂交I的F2代中，圆宽：锯齿：细长＝2：6：6，相加等于14，杂交II的F2代中，圆宽：锯齿：细长＝3：3：9，相加等于15；第三步：推理得到这两种杂交基因型和表现型情况：假设常染色体上的等位基因为A、a，X染色体上的等位基因为B、b，杂交I：亲本为AAXbXb（锯齿）和aaXBY（圆宽），F1为AaXBXb（细长）和AaXbY（锯齿），F2为圆宽：锯齿：细长＝2：6：6，其中aaXbXb（圆宽）和aaXbY（圆宽）个体死亡，杂交II：亲本为aaXBXB（圆宽）和AAXbY（锯齿），F1为AaXBXb（细长）和AaXBY（细长），F2为圆宽：锯齿：细长＝3：3：9，其中aaXbY（圆宽）个体死亡。

2、XY是一对特殊的同源染色体，有同源区段I，非同源区段II，其中Ⅱ2只位于Y染色体上，此时该性状只遗传给后代中的雄性个体；Ⅱ1只位于X染色体上，伴X显性遗传时，后代中具有显性性状的雌性多于雄性，伴X隐性遗传时，后代中具有隐性性状的雄性个体多于雌性。

（1）根据以上分析可知，杂交I：亲本为AAXbXb（锯齿）和aaXBY（圆宽），F1为AaXBXb（细长）和AaXbY（锯齿），F2为圆宽：锯齿：细长＝2：6：6，即9：3：3：1的变形，说明其中aaXbXb（圆宽）和aaXbY（圆宽）个体死亡，即双隐性纯合致死。杂交II：亲本为aaXBXB（圆宽）和AAXbY（锯齿），F1为AaXBXb（细长）和AaXBY（细长），则F2中雌性细长的基因型为双杂合子；根据以上分析可知杂交I的F2中所有的圆宽叶植株基因型为aaXBXb和aaXBY，随机杂交，杂交1代中植株的基因型以及比例为1aaXBXB：1aaXBY：1aaXBXb：1aaXbY（死亡），均为圆宽叶，因此雌雄株比例为2：1。

（2）根据题意，假设该基因位于I区段上，则该植物种群的基因型有：雄性XDYD、XDYd、XdYD、XdYd，雌性XDXD、XDXd、XdXd，因此从基因型上来看易感植株在雌性中出现的几率相等；假设该基因位于Ⅱ1区段上，则该植物种群的基因型有：雄性XDY、XdY，雌性XDXD、XDXd、XdXd，可见具有易感性状的雄株多于雌株。故对该植物的易感病植株进行调查，统计易感病植株的性别比例即可判断该基因所在的位置。