Question

20．某XY型性别决定的野生型植物不抗除草剂（4-Bu），甲组研究者对多株该植物进行辐射处理，然后让其随机传粉，在后代中筛选出甲品系抗4-Bu的雌、雄植株各一株（F₁），将F₁杂交后，发现F₂中约有$\frac{1}{4}$的个体不具有抗4-Bu的特性，抗4-Bu的个体中雌株、雄株约各占一半的数量．请回答下列问题：
（1）研究者判定：抗4-Bu属于显性基因突变，理由是：均抗4-Bu的雌、雄植株（F₁）杂交后代（F₂）中约有$\frac{1}{4}$的个体不抗4-Bu，说明抗4-Bu属于显性基因突变；相关基因A、a位于常染色体上，其理由是：如果抗4-Bu的相关基因仅位于X染色体上，则F₂中抗4-Bu植株中雌株应该占$\frac{2}{3}$，而不是$\frac{1}{2}$．
（2）乙组研究者通过用化学药剂处理该野生型植物，得到了乙品系抗4-Bu的植株，同时确定了相关基因为位于常染色体上的B、b，与A、a基因是独立遗传关系．甲、乙组研究者合作进行如下杂交实验：

实验组别	抗4-Bu亲本来源		子代表现型及比例
	雄株	雌株
丙	乙品系	乙品系	抗4-Bu：不抗4-Bu=2：1
丁	甲品系	乙品系	抗4-Bu：不抗4-Bu=3：1

对丙组实验结果最合理的解释是B基因纯合致死．丁组的子代中含有两种抗4-Bu基因的个体比例为$\frac{1}{4}$（请用分数表示），这些含两种抗4-Bu基因的植株随机传粉得到的子代，在被4-Bu处理后，存活植株中抗4-Bu性状能够稳定遗传的植株所占的比例是$\frac{1}{11}$（请用分数表示）．

Answer 1

分析 甲品系抗4-Bu的雌、雄植株各一株（F₁），将F₁杂交后，发现F₂中约有$\frac{1}{4}$的个体不具有抗4-Bu的特性，说明抗4-Bu属于显性基因突变．
分析表格：丙组后代出现抗4-Bu：不抗4-Bu=2：1，说明存在显性纯合致死现象．
根据位于常染色体上的B、b，与A、a基因是独立遗传关系，说明两对等位基因符合基因的自由组合定律．

解答 解：（1）甲品系抗4-Bu的雌、雄植株杂交后代F₂中约有$\frac{1}{4}$的个体不具有抗4-Bu的特性，说明抗4-Bu属于显性基因突变．如果抗4-Bu的相关基因仅位于X染色体上，后代基因型为$\frac{1}{4}$X^BX^B、$\frac{1}{4}$X^BX^b、$\frac{1}{4}$X^BY、$\frac{1}{4}$X^bY，故F₂中抗4-Bu植株中雌株应该占$\frac{2}{3}$，而不是$\frac{1}{2}$，说明基因A、a位于常染色体上．
（2）由表格数据可知，乙品系雌株与雄株杂交，后代抗4-Bu：不抗4-Bu=2：1，由于抗4-Bu属于显性基因突变，同时由（1）也可知，AA个体不致死，说明乙品系的基因型为aaBb，后代出现2：1的性状分离比的原因是由于B基因纯合致死．甲品系的基因型为Aabb，故对于丁组，后代含有两种抗4-Bu基因的个体的基因型为AaBb，其概率=$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{4}$，AaBb随机传粉，后代有$\frac{1}{16}$AABB（致死）、$\frac{2}{16}$AaBB（致死）、$\frac{2}{16}$AABb、$\frac{4}{16}$AaBb、$\frac{1}{16}$aaBB（致死）、$\frac{2}{16}$aaBb、$\frac{1}{16}$AAbb、$\frac{2}{16}$Aabb、$\frac{1}{16}$aabb，故在被4-Bu处理后，存活植株中抗4-Bu性状能够稳定遗传的植株（只有AAbb）所占的比例是$\frac{1}{11}$．
故答案为：（1）均抗4-Bu的雌、雄植株（F₁）杂交后代（F₂）中约有$\frac{1}{4}$的个体不抗4-Bu，说明抗4-Bu属于显性基因突变
F₂中抗4-Bu植株中雌株应该占$\frac{2}{3}$，而不是$\frac{1}{2}$
（2）B基因纯合致死    $\frac{1}{4}$     $\frac{1}{11}$

点评 本题主要考查基因自由组合定律的应用及伴性遗传的相关知识，考生需重点从题干中获取有效信息，并且能从表格中获取有效信息答题．