Question

【題目】某種植物是雌雄異體、XY型性別決定的生物。如下圖是該植物的性染色體組成示意圖，Ⅰ區段表示同源區段，Ⅱ1和Ⅱ2表示非同源區段。該植物的寬葉和窄葉是一對相對性狀，分別受等位基因D和d控制。請回答下列問題：

（1）在減數第一次分裂的四分體時期，雄株能發生交叉互換的區段是____________(填圖中序號）。

（2）現有一寬葉雌株與一未知性狀的雄株雜交，后代中寬葉雌株：窄葉雌株：寬葉雄株:窄葉雄株=1：1:1:1。如果未知性狀的親本雄株表現為窄葉，則可以確定控制葉型性狀的基因位于_____________(用文字或序號表示）上，且該親本窄葉雄株的基因型為____________。未知性狀的親本雄株___________(填“能”或“不能”）表現為寬葉。

（3）如果控制葉型性狀的基因只位于X染色體上，且含有窄葉基因d的花粉致死，則雜合寬葉雌株與窄葉雄株個體雜交，后代的性別及表現型和比例為______________。

（4）如果控制葉型性狀的基因位于X染色體和Y染色體的Ⅰ區段，現有一含有基因D和d的雜合寬葉雄株個體，則其基因型可能為___________或_____________，要確定其具體的基因型,簡單的方法是讓該雄株與____________(填表現型）雌株雜交，根據后代的性狀表現來確定。

Answer 1

【答案】 Ⅰ 常染色體、X染色體和Y染色體的非同源區段或X染色體和Y染色體的同源區段（或常染色體、Ⅱ1、Ⅰ） dd、XdY或XdYd 不能 全為雄株,寬葉:窄葉=1:1(或寬葉雄株:窄葉雄株=1:1） XDYd XdYD 窄葉

【解析】【試題分析】

本題考查伴性遺傳的相關知識，需要考生熟知X、Y染色體的同源區段和非同源區段的含義，并能利用基因的分離定律，按照題目要求進行解答。解答第（2）小題時，需要知道控制性狀的基因在染色體上的4種情況：位于常染色體上、位于Ⅰ區段、位于Ⅱ1區段、位于Ⅱ2區段，答題時可用假設的方法逆推子代的表現型及比例，看是否與題目相符來判斷基因的位置。第（3）、（4）小題只有按照題目要求逐一分析解答即可。

（1）交叉互換是指同源染色體在聯會形成四分體時期發生的等位基因或染色體片段的交換。因此，在減數第一次分裂的四分體時期，雄株能發生交叉互換的區段是Ⅰ（X、Y染色體的同源區段）。

（2）假設控制葉型的基因位于常染色體上，則寬葉雌株(Dd)與窄葉雄株(dd)雜交，后代雌雄植株中寬(Dd)）∶窄葉(dd)都是1∶1，與題意相符；假設控制葉型的基因位于X染色體和Y染色體的非同源區段Ⅱ1，則寬葉雌株(XDXd)與窄葉雄株(XdY)雜交，后代中寬葉雌株(XDXd)∶窄葉雌株(XdXd)∶寬葉雄株(XDY)∶窄葉雄株(XdY)＝1∶1∶1∶1，符合題意；假設控制葉型的基因位于X染色體和Y染色體的同源區段Ⅰ上，則寬葉雌株(XDXd)與窄葉雄株(XdYd)雜交，后代中寬葉雌株(XDXd)∶窄葉雌株(XdXd)∶寬葉雄株(XDYd)∶窄葉雄株(XdYd)＝1∶1∶1∶1，符合題意；假設控制葉型的基因位于X染色體和Y染色體的非同源區段Ⅱ2上，則寬葉和窄葉只表現在雄性植株中，與題意不符。因此，可以確定控制葉型性狀的基因位于常染色體、X染色體和Y染色體的非同源區段或X染色體和Y染色體的同源區段（或常染色體、Ⅱ1、Ⅰ）上，且該親本窄葉雄株的基因型為dd、XdY或XdYd。若未知親本雄株表現為寬葉，根據以上假設可知，后代中不會出現上述比例，與題意不符，故未知未知性狀的親本雄株不能表現為寬葉。

（3）如果控制葉型性狀的基因只位于X染色體上，且含有窄葉基因d的花粉致死，則雜合寬葉雌株(XDXd)與窄葉雄株個體(XdY)雜交，窄葉雄株個體(XdY)只能產生一種含Y染色體的花粉（含Xd的花粉致死），所以后代全為雄株，寬葉(XDY)∶窄葉(XdY)＝1∶1。

（4）如果控制葉型性狀的基因位于X染色體和Y染色體的Ⅰ區段，則雜合寬葉雄株個體的基因型可能為XDYd或XdYD；要確定其具體的基因型，簡單的方法是讓該雄株與窄葉雌株(XdXd)雜交，根據后代的性狀表現來確定。如果后代中雌株都是寬葉(XDXd)，雄株都是窄葉(XdYd)，則該雜合寬葉雄株的基因型為XDYd；如果后代中雌株都是窄葉(XdXd)，雄株都是寬葉(XdYD)，則該雜合寬葉雄株的基因型為XdYD。