Question

女娄菜（2N=46）为XY型性别决定植物，其高茎与矮茎受基因E、e控制，叶片的颜色绿色与金黄色受基因F、f控制。某研究小组用一对表现型均为绿色高茎的雌雄植株进行杂交实验，在特定的实验环境下培养子代，统计子代的表现型及比例如下表：请据表回答问题：

项目	绿色高茎	绿色矮茎	金黄色高茎	金黄色矮茎
雄	3	1	3	1
雌	5	2	0	0

（1）如果对女娄菜的基因组进行测序，需要测__________条染色体。

（2）据表可知，基因E、e和F、f遵循__________定律。

（3）F₁的雌雄绿色女娄菜中高茎与矮茎的性状表现比例不同，根据实验数据推测，可能的原因是特定的实验环境导致基因型为___________的个体不能正常发育存活。为了获得更明确的结论，请你设计最简便的探究实验（实验中有各种表现型的纯合子、杂合子可供选择）。

①用____________________（写表现型）个体进行杂交，将子代在特定的实验环境中培养。

②结果与结论：

若子代中有雄植株，则基因型为___________的个体不能正常发育存活；

若子代中无雌植株，则基因型为___________的个体不能正常发育存活。

Answer

24 基因自由组合 EEXFXF或EEXFXf 纯合的金黄色高茎雌株和纯合的绿色高茎雄株 EEXFXF EEXFXf

【解析】

（1）不同类型的生物基因组测序的计算方法有差异，没有性染色体的生物，测序的染色体条数=染色体总数×1/2；有性染色体的生物，测序的染色体条数=常染色体总数/2+两条异型的性染色体。

（2）表中子代雌性中高茎：矮茎=5∶2的原因是：F1雌性中基因型为EE的个体中50%致死，故Ee×Ee杂交后代中EE∶Ee∶ee由1∶2∶1变化为0.5∶2∶1=1∶4∶2，因此F1雌性中高茎∶矮茎=5∶2；再根据另一对性状的遗传可知：雌性全为绿色，雄性绿色∶金黄色=1∶1，推知亲本的基因型为EeXFXf、EeXFY，致死个体的基因型为EEXFXF或EEXFXf。

（1）根据题意，女娄菜（2N=46）为XY型性别决定植物，如果对女娄菜的基因组进行测序，需要测（46-2）×1/2+X+Y共24条染色体。

（2）分析表中数据可知，子代雄性中高茎∶矮茎=3∶1，雌性中高茎∶矮茎=5∶2≈3∶1，没有性别差异，说明控制该对相对性状的基因（E、e）位于常染色体上，且高茎为显性性状；子代雄性中绿色∶金黄色=1∶1，但雌性均为绿色，存在明显的性别差异，说明该对相对性状的基因（F、f）位于X染色体上，且绿色对金黄色为显性；由于E、e位于常染色体上，F、f位于X染色体上（或“两对基因位于两对同源染色体上”、“两对基因位于非同源染色体上”），因此基因E、e和F、f遵循基因自由组合定律遗传。

（3）根据上述分析可知，由于子代雌性中高茎∶矮茎=5∶2≈3∶1，即F1雌性中基因型为EE的个体中50%致死，导致F1的雌雄绿色女娄菜中高茎与矮茎的性状表现比例不同，推测可能的原因是特定的实验环境导致基因型为EEXFXF或EEXFXf的个体不能正常发育存活。为了获得更明确的结论，可设计如下实验：用纯合的金黄色高茎雌株（EEXfXf）和纯合的绿色高茎雄株（EEXFY）个体进行杂交，将子代在特定的实验环境中培养；若子代中有雌植株（EEXFXf），则基因型为EEXFXF的个体不能正常发育存活；若子代中无雌植株，则基因型为EEXFXf的个体不能正常发育存活。