Question

1．芦笋（2n=20）属于XY型性别决定植物，其嫩茎挺直，可供食用，当年养分的制造和积累的多少，会影响第二年嫩茎的产量，雄株产量明显高于雌株．芦笋种群中抗病和不抗病受基因A、a控制，窄叶和阔叶受B、b控制．两对等位基因分别位于两对同源染色体上．两株芦笋杂交，子代中各种性状比例如表：

	不抗病阔叶	不抗病窄叶	抗病阔叶	抗病窄叶
雌株	$\frac{3}{4}$	0	$\frac{1}{4}$	0
雄株	$\frac{3}{8}$	$\frac{3}{8}$	$\frac{1}{8}$	$\frac{1}{8}$

（1）如果分析芦笋的核基因组，需要至少研究11条染色体；若一株芦笋的性染色体组成是XYY，可能是亲代中雄性植株的减数分裂发生异常所致．
（2）亲代基因型为♀AaX^BX^b×♂AaX^BY．子代表现型为不抗病阔叶的雌株中，纯合子与杂合子的比例为1：5．
（3）科学家发现芦笋有高茎性状，若高茎性状为基因突变所致，并且为显性性状，请你设计一个简单实验方案证明突变基因位于X染色体上还是常染色体上．
杂交组合：将多对野生型（矮茎）雌性植株与突变型（高茎）雄性植株作为亲本进行杂交．
①若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株即雌雄株的表现型不相同，则突变基因位于X染色体上；
②若杂交后代雌、雄株均有野生型和突变型即雌雄株的表现型相同，则突变基因位于常染色体上．
那么，这对基因控制的这一对相对性状，可能的基因型有3或5或7种．

Answer 1

分析 1、由题意知，芦笋的性别决定是XY，雌株的性染色体组型是XX，雄株的性染色体组型是XY，A（a）、B（b）基因分别位于2对同源染色体上，因此遵循自由组合定律．
2、分析杂交子代可知：对于抗病和不抗病这一对相对性状，子代雌株、雄株的比例都是抗病：不抗病=3：1，说明抗病对不抗病是显性性状，且抗病基因和不抗病基因位于常染色体上，亲本基因型是Aa×Aa；对于阔叶和窄叶这一对相对性状，子代雌株都表现为阔叶，雄株阔叶：窄叶=1：1，说明阔叶基因和窄叶基因位于X染色体上，亲本基因型是X^BX^b×X^BY；对于两对相对性状来说，亲本基因型是AaX^BX^b×AaX^BY．

解答 解：（1）由题意知，芦笋含有10对染色体，9对常染色体，1对性染色体，由于X、Y染色体是异型同源染色体，遗传信息不完全相同，因此分析芦笋的核基因组，需要至少研究9条常染色体、1条X染色体、1条Y染色体；一株芦笋的性染色体组成是XYY，母本提供X染色体，父本提供YY染色体，因此形成的原因是父本进行减数分裂时，减数第二次分裂两条Y染色体没有移向细胞两极．
（2）由分析可知，雌性亲本基因型是AaX^BX^b，雄性亲本基因型是AaX^BY，杂交子代不抗病阔叶的雌株A_X^BX^-，纯合子是AAX^BX^B=$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{6}$，杂合子占$\frac{5}{6}$，纯合子：杂合子=1：5．
（3）由题意知，突变是显性性状，判断突变基因位于X染色体上还是常染色体上的实验设计的思路是将多对野生型（矮茎）雌性植株与突变型（高茎）雄性植株作为亲本进行杂交，观察杂交子代的表现型及比例：
①如果位于X染色体上，则雌株的基因型是X^dX^d，雄株基因型是X^DY，杂交后的雌株都是高茎，雄株都是矮茎．
②如果基因位于常染色体上，雌株基因型是aa，雄株基因型是Aa，杂交后代雌雄个体的表现型相同，都既有高茎也有矮茎；如果位于常染色体上，则控制这对相对性状的基因型是DD、Dd、dd三种，如果位于X染色体上，则控制这对相对性状的基因型是X^DX^D、X^DX^d、X^dX^d、X^DY、X^dY五种，如果位于X、Y染色体上，则基因型是X^DX^D、X^DX^d、X^dX^d、X^DY^D、X^dY^d、X^DY^d、X^dY^D七种．
故答案为：
（1）11    雄性
（2）AaX^BX^b    AaX^BY      1
（3）①野生型全为雄株，突变型全为雌株即雌雄株的表现型不相同
②雌、雄株均有野生型和突变型即雌雄株的表现型相同     3或5或7

点评 本题的知识点是XY型的性别决定和伴性遗传，基因自由组合定律的实质，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果、获取结论．