Question

10．XY型和ZW型是性染色体决定性别的两种类型．
Ⅰ．某多年生植物的性别是由性染色体XY决定的，现有一对相对性状高茎（A）与矮茎（a）．但不知道其基因在常染色体还是在性染色体，于是进行探究实验．可供选择的杂交实验材料有：纯合雌性高茎、雌性矮茎、纯合雄性高茎、雄性矮茎．
（1）若通过一次杂交实验分析控制该性状的基因是位于常染色体上还是位于Ⅰ片段上，应选择的杂交组合是雌性矮茎，雄性纯合高茎．若子代雌性表现为高茎，雄性表现为另一性状，表明控制该性状的基因位于Ⅰ片段上．
（2）从题干所给的材料分析，控制该性状的基因否（能/否）位Ⅲ片段上．若控制生物一对性状的基因位于Ⅱ片段上，则一个比较大的种群中其基因型最多有7种种．
（3）若是人类遗传病，则Ⅰ片段上的单基因遗传病，男性患病率高于女性患者的是隐性（显性、隐性）遗传病．
Ⅱ．鸡的性别决定方式是ZW型（ZZ为雄性，ZW为雌性）．研究人员用一定浓度的芳香化酶抑制剂处理了200 个性染色体为ZW 的鸡蛋，发现有76个鸡蛋孵化并发育成具有完整雄性生殖器官的雄鸡（发生性反转）．
（1）这76只雄鸡的性染色体组成仍是ZW，说明生物的性状是遗传物质与环境共同作用的结果．
（2）研究发现性染色体为WW的胚胎不能存活．据此推测，鸡的两种性染色体中，与胚胎能否存活密切相关的遗传信息主要存在于Z染色体上；遗传学家发现少数雌鸡卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合也可以发育成后代，理论上雌鸡通过这种方式产生的后代中，性染色体组成为ZW的几率是$\frac{4}{5}$．

Answer 1

分析 1、分析题意可知，该植物的性别决定是XY型，图中，Ⅰ是X染色体的非同源区段，Ⅱ是X、Y染色体的同源区段，Ⅲ是Y染色体的非同源区段，如果基因位于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段上，该基因的遗传与性别相关联，位于Ⅲ区段上，表现为限雄性遗传，即该基因不存在于雌性个体中．
2、解答该题的方法是用假说演绎法，先假定基因的位置，根据遗传规律进行推理、写出杂交后代的基因型、表现型及比例关系，然后进行进行分析解答．

解答 解：Ⅰ（1）如果基因位于常染色体上，则植物的株高在性别之间没有差别，用矮茎雌株的基因型是aa，纯合高茎雄株的基因型是AA，二者杂交，后代的基因型是Aa，不论雌株还是雄株，都表现为高茎；如果基因位于Ⅰ区段，Ⅰ区段是X染色体的非同源区段，则植物株高的遗传与性别相关联，矮茎雌株的基因型是X^aX^a，高茎雄株的基因型XAY，二者杂交后代的基因型是X^AX^a、X^aY，前者表现为高茎雌株，后者表现为矮茎雄株．
（2）由题意知，雌性个体存在高茎和矮茎植株，因此控制株高的基因不可能存在于Y染色体的非同源区段上．若控制生物一对性状的基因位于Ⅱ片段上，则一个比较大的种群中其基因型最多有X^AX^A、X^AX^a、X^aX^a、X^AY^A、X^AY^a、X^aY^a、X^aY^A共7种基因型．
（3）若是人类遗传病，则Ⅰ片段上的单基因遗传病，则该遗传病是X染色体上的单基因遗传，X染色体上的单基因显性遗传病女患者多于男患者，X染色体上的单基因隐性遗传病男患者多于女患者．
Ⅱ（1）由题意可知，性染色体组成同为ZW的鸡蛋用一定浓度的芳香化酶抑制剂处理后既有雄鸡也有雌鸡，这说明生物的性状是基因与环境共同作用的结果．
（2）雌鸡的性染色体组成是ZW，若产生的卵细胞的染色体是W，三个极体的染色体分别是W、Z、Z，后代的染色体组成是WW、2ZW，其中WW不能存活，若产生的卵细胞的染色体是Z，三个极体的染色体分别是Z、W、W，后代的染色体组成是ZZ，2ZW，所以雌鸡卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合也可以发育成二倍体后代，理论上雌鸡通过这种方式产生的后代中，性染色体组成为ZW的几率是$\frac{4}{5}$．
故答案为：
Ⅰ、（1）矮茎   纯合高茎    高茎   
（2）否     7种   
（3）隐性
Ⅱ、（1）遗传物质与环境共同作用（基因与环境共同作用）
（2）Z     $\frac{4}{5}$

点评 本题考查了XY型和ZW型性别决定类型和伴性遗传的有关知识，要求考生能够掌握常染色体遗传和性染色体遗传特点的区别，能够设计相关实验验证基因存在的位置，识记表现型是基因型和环境条件共同作用的结果，再结合所学知识准确分析答题．