Question

7．某XY型性别决定的植物，抗病情况的遗传与A、a基因有关，叶形的遗传与B、b基因有关．现将抗病正常叶的雌、雄植株进行杂交，子代中抗病正常叶：不抗病正常叶：抗病皱叶：不抗病皱叶的比例，雄性为3：1：3：l，雌性为3：l：0：0，不考虑性染色体同源区段遗传．请回答下列问题：
（1）该植物与抗病情况有关的基因A、a位于常染色体上，叶形的遗传中皱叶为隐性．
（2）亲代雄株的基因型为AaX^BY，子代雌株不抗病正常叶的基因型为aaX^BX^b或aaX^BX^B．
（3）科研人员重复该杂交实验，子代植株中出现了一皱叶雌株．出现该皱叶雌株的原因可能是亲本植株在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失．请完善实验步骤，以探究其原因．（说明：一对同源染色体都缺失B或b时胚胎致死；各基因型配子活力相同）
实验步骤：让该皱叶雌株与正常叶雄株杂交，观察后代性别比例．
结果预测及结论：如果后代雌株：雄株=1：1，则出现该皱叶雄株的原因是亲本植株在产生配子过程中发生基因突变；如果后代雌株：雄株=2：1，则出现该皱叶雄株的原因是亲本植株在产生配子过程中发生了染色体片段缺失．．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解答．
2、分析题意可知，抗病植株杂交，后代抗病：不抗病=3：1，说明抗病对不抗病是显性性状，且在雌雄个体中的比例相同，因此控制抗病、不抗病的基因位于常染色体上，亲本基因型是Aa×Aa；对于叶的形态，雄性个体正常叶：皱叶=1：1，雌性个体都是正常叶，因此叶形的遗传与性别相关联，位于X染色体上，亲本基因型是X^BY×X^BX^b，由于两对等位基因分别位于2对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，亲本基因型是AaX^BX^b×AaX^BY．

解答 解：（1）由分析可知，控制抗病、不抗病的基因A、a位于常染色体上，由于正常叶杂交后代出现皱叶，因此正常叶是显性性状，皱叶是隐性性状．
（2）由分析可知，亲本雌株的基因型是AaX^BX^b，雄株的基因型是AaX^BY，子代雌株不抗病正常叶的基因型为aaX^BX^b或aaX^BX^B．
（3）对于叶形来说，亲本基因型是X^BY×X^BX^b，杂交后代雌性个体的基因型是X^BX^B、X^BX^b，都表现为正常叶，如果出现皱叶，基因型可能是X^bX^b或X^-X^b，前者是基因突变，后者是染色体结构变异，让该皱叶雌株与正常叶雄株杂交：
如果基因型是X^bX^b，与X^BY杂交，后代基因型是X^BX^b：X^bY=1：1，前者是正常叶雌株，后者是皱叶雄株；
如果基因型是X^-X^b，与X^BY杂交，后代基因型是X^BX^b：X^bY：X^-X^b：X^-Y=1：1：1：1，由于X^-Y一对同源染色体上都无B（b）基因，因此杂交后代雌株：雄株=2：1．
故答案为：
（1）常   皱叶
（2）AaX^BY       aaX^BX^b或aaX^BX^B
（3）正常叶     性别       如果后代雌株：雄株=1：1，则出现该皱叶雄株的原因是亲本植株在产生配子过程中发生基因突变；如果后代雌株：雄株=2：1，则出现该皱叶雄株的原因是亲本植株在产生配子过程中发生了染色体片段缺失．

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质，XY型的性别决定和伴性遗传，把握知识的内在联系，形成知识网络，并根据子代的表现型及比例关系推测性状的显隐性关系、基因的位置及亲本基因型，学会用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果、获取结论．