Question

我国引入波尔山羊（棕头、无肉垂）对本地山羊（白头、有肉垂）进行杂交改良和纯种繁育，取得显著成果。已知山羊白头与棕头由等位基因A和a控制，颈部有肉垂与无肉垂由等位基因B和b控制。以多只纯合雄性波尔山羊与多只纯合雌性本地山羊为亲本杂交，F₁山羊均为白头有肉垂。让F₁雌性山羊与雄性波尔山羊测交，测交后代表现型为:白头有肉垂、白头无肉垂、棕头有肉垂棕头无肉垂，数量比是1:1:1:1。回答下列问题。

（1）A和a、B和b这两对等位基因的遗传__________ （填“符合”或“不符合”）基因的自由组合定律。

（2）有人推测:基因B与b只位于X染色体上。请从测交后代的山羊中选择材料，设计一个杂交组合，并写出能支持该推测的实验预期。____________________________。

（3）测交后代山羊中，一只山羊的体细胞核内来自波尔山羊的核DNA所占比例最少为______________________________________。

（4）棕头山羊体重较大，有肉垂的山羊生育能力较強。若两对等位基因均位于常染色体上，请从测交后代的山羊中选择材料，设计一个配种方案，选育出棕头有肉垂的纯合雄性山羊。__________________________________________。

Answer

符合 选用测交后代中无肉垂雌性山羊与有肉垂雄性山羊杂交，子代中雌性均为有肉垂，雄性均为无肉垂 50% 用测交后代中的多只棕头有肉垂雌性、雄性山羊杂交，将子代中棕头有肉垂雄性山羊作为父本，分别与多只棕头无肉垂雌性山羊杂交，并观察不同父本产生的后代表现型。若后代均为棕头有肉垂山羊，则其父本即为所需山羊。

【解析】

以多只纯合雄性波尔山羊（棕头、无肉垂）与多只纯合雌性本地山羊（白头、有肉垂）为亲本杂交，F1山羊均为白头有肉垂，说明白头对棕头为显性，由A控制，有肉垂对无肉垂为显性，由B基因控制。让F1雌性山羊与雄性波尔山羊测交，测交后代表现型为:白头有肉垂、白头无肉垂、棕头有肉垂棕头无肉垂，数量比是1:1:1:1，说明这两对等位基因在两对同源染色体上，因为如果连锁的话，不会出现1:1:1:1的分离比。

（1）A和a、B和b这两对等位基因位于两对同源染色体上，符合基因的自由组合定律。

（2）若基因B与b只位于X染色体上，测交实验的设计一般为雌隐雄显，即XbXb×XBY，后代雌性为显，雄性为隐，即可判断基因位于X染色体上，因此选用测交后代中无肉垂雌性山羊与有肉垂雄性山羊杂交，子代中雌性均为有肉垂，雄性均为无肉垂。

（3）F1白头有肉垂山羊的核DNA有一半来自波尔山羊，F1在减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，产生的配子中含有不同比例的波尔山羊的核DNA，其中核DNA来自波尔山羊的最小概率0，最大概率为1，所以F1与波尔山羊测交产生的后代，其中一只山羊体细胞核内来自波尔山羊的核DNA比例，最低为50%，最高为100%。

（4）本小题可设计以下三个配种方案。方案1：若两对等位基因均位于常染色体上，测交后代中棕头有肉垂的山羊基因行为aaBb，让测交后代多只棕头有肉垂的山羊杂交，后代会出现棕头有肉垂的山羊（aaB_）和棕头无肉垂（aabb）的山羊，再让棕头有肉垂（aaB_）的雄性山羊作为父本，分别与多只棕头无肉垂的雌性山羊（aabb）杂交，并观察不同父本产生的后代表现型，若后代均为棕头有肉，则其父本即为所需山羊。方案2：利用测交后代中多只棕头有肉垂山羊与白头有肉垂山羊杂交，之后的选择、鉴定过程与方案1相同。方案3：利用测交后代中多只白头有肉垂山羊与白头有肉垂山羊杂交，之后的选择、鉴定过程与方案1相同。第一种方案最简单是最佳方案。