Question

I．下表列举了不同性别的二倍体植物酸模（俗称野菠菜）的染色体组成（包括常染色体与性染色体）及X与Y的比例情况，已知酸模的体细胞中有21或(21±l)条染色体，表中A指的是常染色体，X与Y属于性染色体但不互为同源染色体。请回答：

(1)酸模产生的初级精母细胞内出现的四分体的数目为____。

(2)酸摸雌株与雄株杂交，子代的表现型及比例为____。

(3)不同性别的酸模单株隔离种植，只有____（填：“雌雄同株”、“雌株”或“雄株”）的酸模才能结出种子。

Ⅱ．已知昆虫的长翅和短翅由等位基因A、a控制，长刚毛和短刚毛由等位基因B、b控制，两对性状独立遗传。现有长翅短刚毛雌性个体和短翅长刚毛雄性个体杂交，F₁雌性均为长翅长刚毛、雄性均为长翅短刚毛，F_l雌雄个体相互杂交得到的F₂中长翅：短翅=3:1，长刚毛：短刚毛=1:1。为验证F₁中雄性个体产生配子的种类及比例，请从F₂中选择相应个体与之杂交，写出杂交组合并预测结果。_____________________________

Answer

9个或10个或11个 雌雄同株∶雌株∶雄株＝2∶1∶1 雌雄同株 杂交组合：长翅短刚毛雄性×短翅短刚毛雌性 预测结果：长翅短刚毛雄性∶长翅短刚毛雌性∶短翅短刚毛雌性∶短翅短刚毛雄性＝1∶1∶1∶1

【解析】

根据题意“X与Y属于性染色体但不互为同源染色体”可知，染色体组成为18A+XX+YY的个体在减数分裂时可形成9+1+1=11个四分体，染色体组成为18A+X+Y的个体在减数分裂时可形成9+0+0=9个四分体，染色体组成为18A+XX+Y的个体在减数分裂时可形成9+1+0=10个四分体，染色体组成为18A+X+YY的个体在减数分裂时可形成9+0+1=10个四分体。

I．（1）结合题意和根据上述分析可知，可产生初级精母细胞的雄性个体的染色体组成为18A+XX+YY、18A+X+Y、18A+X+YY，由于X与Y属于性染色体但不互为同源染色体，所以在减数第一次分裂时X和Y不能配对形成四分体，故18A+XX+YY可形成9+1+1=11个四分体、18A+X+Y可形成9+0+0=9个四分体、18A+X+YY可形成9+0+1=10个四分体。综上分析，酸模产生的初级精母细胞内出现的四分体的数目为9个或10个或11个。

（2）酸摸雌株染色体组成为18A+XX+Y，减数分裂产生配子种类和比例为：（9A+X+Y）：（9A+X）=1:1，雄株染色体组成为18A+X+YY，减数分裂产生配子种类和比例为：（9A+X+Y）：（9A+Y）=1:1，二者杂交后代染色体组成类型和比例为（18A+XX+YY）：（18A+XX+Y）：（18A+X+YY）：（18A+X+Y）=1:1:1:1，根据染色体组成和性别的对应关系可知，其表现型和比例为雌雄同株∶雌株∶雄株＝2∶1∶1。

（3）种子的形成需要经过雌雄配子的受精才能完成发育过程，由于雌株只产生雌配子，雄株只产生雄配子，而只有雌雄同株的植株既能产生雌配子又能产生雄配子，故不同性别的酸模单株隔离种植，只有雌雄同株的酸模才能结出种子。

Ⅱ．根据亲本为长翅和短翅，子一代均为长翅，可知长翅为显性性状。根据亲本为短刚毛雌性和长刚毛雄性，杂交后代F1雌性均为长刚毛、雄性均为短刚毛，可知控制长刚毛和短刚毛的基因位于X染色体上，且长刚毛为显性性状。又根据两对性状独立遗传可知控制长翅和短翅的基因位于常染色体上。为验证F1中雄性个体产生配子的种类及比例，可以选择测交的方法，根据上述显隐性的判断和基因位置的推断，可知F2中短翅短刚毛雌性基因型为aaXbXb，F1中雄性个体基因型为AaXbY，由于减数分裂时等位基因分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合，故F1中雄性个体应产生AXb、AY、aXb、aY四种配子，而aaXbXb只产生aXb一种配子，故预期后代的表现型及比例为：长翅短刚毛雄性∶长翅短刚毛雌性∶短翅短刚毛雌性∶短翅短刚毛雄性＝1∶1∶1∶1。