Question

【题目】科技人员发现了某种兔的两个野生种群，一个种群不论雌、雄后肢都较长，另一种群不论雌、雄后肢都较短，为确定控制后肢长、短这一相对性状的基因显隐性关系及基因是位于常染色体还是位于性染色体的Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2区段（如图），兴趣小组同学进行了分析和实验（Ⅰ区段为X染色体与Y染色体的同源区段，在此区段中有等位基因；Ⅱ1区段为Y染色体上特有区段，Ⅱ2区段为X染色体上特有区段，控制相应性状的基因用B、b表示）。

请回答下列问题：

（1）在兔的种群中Ⅱ2区段是否有等位基因：____________（填“是”或“否”）

（2）首先同学们认为可以确定控制后肢长、短的基因不位于Ⅱ1区段，理由是____________。

（3）同学们分别从两种群中选多对亲本进行了以下两组实验：

甲组：♂后肢长×后肢短♀→F1后肢短；乙组：♀后肢长×后肢短♂→F1后肢短。从两组实验中可以确定后肢短对后肢长为显性，且基因不位于____________，理由________________________。

（4）为进一步确定基因的位置，同学们准备分别用乙组的F1与亲代个体进行两组回交实验：丙组：F1雌×亲代雄；丁组：F1雄×亲代雌，以确定基因位于Ⅰ区段还是位于常染色体。

在两组回交实验中，能确定基因位置的是____________（填“丙组”或“丁组”），并预测该基因位于Ⅰ区段的实验结果：________________________。

Answer 1

【答案】是 不论雌、雄后肢长度表现都一致，不随雄性遗传 Ⅱ1区段 乙组实验F1没有出现交叉遗传现象（或若基因位于Ⅱ2区段，乙组亲本基因型为XbXb×XBY，子代雄性都是后肢长，与实验结果不符） 丁组 回交后代雄性都表现后肢短，雌性都表现后肢长

【解析】

题图图示为兔性染色体组成情况，其中Ⅰ区段为X染色体与Y染色体的同源区段，在此区段中有等位基因；Ⅱ1区段为Y染色体上特有区段，Ⅱ2区段为X染色体上特有区段。

（1）根据题意和图示分析可知，Ⅱ2区段为X染色体上特有区段，而在兔的种群中，雌兔含有两条相同的X染色体，所以Ⅱ2片段可能有等位基因存在。

（2）由于不论雌、雄后肢长度表现都一致，不随雄性遗传，而Ⅱ1为Y染色体上特有区段，所以可以确定控制后肢长、短的基因不位于Ⅱ1。

（3）根据两组实验的结果，相对性状的亲本杂交，后代都只有后肢短，说明后肢短对后肢长为显性。由于乙组实验F1没有出现交叉遗传现象，所以可以确定基因不位于Ⅱ2上（或若基因位于Ⅱ2区段，乙组亲本基因型为XbXb×XBY，子代雄性都应是后肢长，与实验结果不符）。

（4）结合对（2）和（3）的分析，已经排除了基因位于Ⅱ1片段与Ⅱ2片段上的可能性，因此分别用乙组的F1与亲代个体进行两组回交实验的目的是为进一步确定基因是位于I区段上还是位于常染色体上。由于已经确定后肢短对后肢长为显性，假设控制后肢长、短的基因位于Ⅰ片段，则（3）中乙组杂交亲本，♀基因型为XbXb，♂基因型为XBYB，F1的基因型为XBXb、XbYB，在两组回交实验中，丙组：F1雌（XBXb）与亲代雄（XBYB）杂交，其后代无论雌雄，均表现型为后肢短（XBXB、XBXb、XBYB、XbYB）；丁组：F1雄（XbYB）与亲代雌（XbXb）杂交，其后代雌性表现型为后肢长（XbXb），雄性表现型为后肢短（XbYB）。假设控制后肢长、短的基因位于常染色体上，则（3）中乙组杂交亲本，♀基因型为bbXX，♂基因型为BBXY，F1的基因型为BbXX、BbXY。在两组回交实验中，丙组：F1雌（BbXX）与亲代雄（BBXY）杂交，其后代无论雌雄，均表现为后肢短（BBXX、BbXX、BBXY、BbXY）；丁组：F1雄（BbXY ）与亲代雌（bbXX）杂交，其后代雌性表现型为后肢短（BbXX ）、后肢长（bbXX），雄性表现型为后肢短（BbXY ）、后肢长（bbXY）。综上分析，在两组回交实验中，能确定基因位置的是丁组；如果回交后代雄性都表现后肢短，雌性都表现后肢长，则基因位于Ⅰ片段；如果回交后代的雌、雄中后肢都有长有短，则基因位于常染色体上。