Question

7．菠菜是雌雄异株植物，性别决定方式为 XY 型．已知菠菜的高杆与矮杆、抗病与不抗病为两对相对性状，育种专家进行如下杂交实验．

杂交阶段	第一阶段	第二阶段
杂交组合	高杆不抗病×矮杆抗病	F1中全部的高杆抗病个体自由交配
结果统计	高杆抗病总数：323 矮杆抗病总数：345	高杆抗病雌总数：423 高杆抗病雄总数：410 矮杆抗病雌总数：211 矮杆不抗病雄总数：203
	F1合计：668	F2合计：1247

（1）第二阶段高杆与矮杆的比约为 2：1，原因是显性（或高杆基因）纯合致死．
（2）菠菜的抗病基因位于性染色体上，判断依据是菠菜抗病与不抗病这对相对性状的遗传和性别相关．
（3）若菠菜宽叶B对窄叶b为显性，抗病 E 对不抗病 e 为显性，两对基因相互关系如下图．辐射处理菠菜雌株幼苗可使 B基因或b 基因或B、b基因从原染色体断裂，然后随机结合在 E、e 所在染色体的上末端形成末端易位（E、e所在染色体的末端最多只能结合一个B、b基因）．已知单个（B 或 b）基因发生染色体易位的植株同源染色体不能正常联会高度不育．现有一如图所示基因型的菠菜幼苗给予电离辐射处理，欲探究该植株是否发生易位或是否发生单（双）基因易位，可让该植株与窄叶不抗病（表现型）的植株杂交，实验结果及结论如下．（注：不考虑交叉互换和基因突变）
①若出现 8 种表现型子代，则该植株没有发生染色体易位；
②若不能产生子代个体，则该植株单个（B或b）基因的染色体易位；
③若子代表现型及比例为：宽叶不抗病雌株：窄叶抗病雌株：宽叶不抗病雄株：窄叶抗病雄株=1：1：1：1，则该植株中B基因连在e基因所在的染色体上，另一个基因连在E基因所在的染色体上．
④若子代表现型及比例为：宽叶抗病雌株：窄叶不抗病雌株：宽叶抗病雄株：窄叶不抗病雄株=1：1：1：1，则该植株中B基因连在E基因所在的染色体上，另一个基因连在e基因所在的染色体上．请用遗传图解表示该过程（要求写出配子）．．

Answer 1

分析 1、基因自由组合定律和分离定律的实质是：杂合子在减数分裂产生生殖细胞的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分离而分离，位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合．
2、伴性遗传：位于性染色体上的基因，遗传上总是和性别相关联，这种现象叫伴性遗传．

解答 解：（1）假设高杆与矮杆用基因A和a表示，第一阶段后代中，高杆：矮杆=1：1，第二阶段，亲本为高杆，后代出现了高杆：矮杆=2：1，与性别无关，说明控制矮杆的基因为隐性，且在常染色体上，因此亲本基因型为Aa和aa，第二阶段高杆亲本基因型为Aa，自由交配后代中基因型AA：Aa：aa=1：2：1，高杆与矮杆的比应该为 3：1，但后代出现高杆与矮杆的比约为 2：1，说明基因型AA致死，显性（或高杆基因）纯合致死．
（2）以抗病亲本进行杂交，后代雄株有抗病和不抗病，雌株均抗病，不抗病和抗病与性别有关，说明这对相对性状的基因位于X染色体上，且抗病为显性．
（3）由题意可知，该实验的目的是欲确定该植株是否发生易位或发生怎样的易位，所采用的方法是让该植株测交，观察后代的表现，因此可以让该植株与窄叶不抗病植株进行测交．
①如果没有发生染色体易位，该亲本基因型为BbX^EX^e则，另一亲本基因型为bbX^eY，则雌性各有4种表现型，则后代有8种表现型，
②如果发生单个基因的染色体易位，由于单个基因的染色体易位是高度不育的，因此不能产生子代个体，则该植株单个（B或b）基因的染色体易位．
③宽叶不抗病雌株：窄叶抗病雌株：宽叶不抗病雄株：窄叶抗病雄株=1：1：1：1，发现宽叶不抗病性状在同一个个体上，而窄叶抗病也在同一个个体上，说明控制宽叶不抗病的基因连锁在一起，控制窄叶抗病
的基因连锁在一起，因此B基因连在e基因所在的染色体上，另一个基因连在E基因所在的染色体上．
④子代表现型及比例为：宽叶抗病雌株：窄叶不抗病雌株：宽叶抗病雄株：窄叶不抗病雄株=1：1：1：1，宽叶抗病在同一个个体上，窄叶不抗病也在同一个个体上，说明控制宽叶抗病的基因连锁在一起，控制窄叶不抗病的基因连锁在一起，基因连在E基因所在的染色体上，另一个基因连在e基因所在的染色体上．
故答案为：
（1）显性（或高杆基因）纯合致死
（2）菠菜抗病与不抗病这对相对性状的遗传和性别相关
（3）窄叶不抗病
①没有发生染色体易位
②单个（B或b）基因的染色体易位
③B
④B
遗传图解

点评 本题的知识点是基因自由组合定律，染色体结构变异，本题旨在考查学生分析题干获取信息，并根据相关信息进行推理的能力，理解所学知识的要点，把握知识的内在联系并学会进行信息转换，以及相应的推理能力，难度较大．