Question

【題目】菠菜為雌雄異株的植物，其性別決定方式為XY型，其X、Y染色體存在同源區（Ⅱ）和非同源區（Ⅰ、Ⅲ），如圖所示。請分析并回答下列問題

（1）菠菜的性染色體上存在控制某性狀的一對等位基因M、m，其中某一基因純合時會發生胚胎致死現象（XMY、XmY均視為純合子）。現有兩雜合的菠菜植株雜交，若F1中雌株：雄株=1：2，則該致死基因位于性染色體的______區，父本植株的基因型是______。試通過分析F1中雄株的表現型種類判斷致死基因是M還是m：_____。F1中雌雄個體隨機雜交，F2存活的植株中，雌雄比例為：__。

（2）已知控制菠菜葉形的基因N（箭形）和n（橢圓形）位于X染色體上。欲進一步判斷基因具體的位置，可選擇橢圓形雌株和表現型為______的親本雜交，若子代的表現型為______，即可證明基因N和n位于X染色體的I區。

（3）雄性植株在有性生殖過程中，從理論上講，控制上述兩對性狀的基因（能/否）______發生基因重組。

Answer 1

【答案】Ⅱ XMYm或XmYM 若雄性中顯性：隱性=1：1，則M基因純合致死，若雄性全為顯性，則m基因純合致死 3：4 箭形雄株 雌性全為箭形，雄性全為橢圓形 否

【解析】

XY型性別決定的生物，雌性的性染色體為XX，雄性的性染色體為XY。XY染色體上存在同源區段Ⅱ和非同源區段。

（1）由于雜合雄株的基因型為XMYm或XmYM，故該致死基因位于性染色體的Ⅱ區（XY染色體的同源區段），若雜交組合為XMXm與XMYm，則子代為XMXM、XMXm、XmYm、XMYm，由于F1中雌株：雄株=1：2，說明M純合致死，子代雄性中顯性：隱性=1：1，若雜交組合為XMXm與XmYM，則子代為XmXm、XMXm、XmYM、XMYM，說明m基因純合致死，子代中雄性全為顯性，F1中雌雄個體隨機雜交（XMXm、1/2XmYm、1/2XMYm），則子代雌性中各種基因型的概率為XMXm=1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=1/4， XMXM=1/2×1/2×1/2=1/8（致死），XmXm=1/2×1/4=1/8，雄性中各種基因型的概率XMYm=1/2×1/2=1/4，XmYm=1/2×1/2=1/4，F2存活的植株中，雌雄比例為3：4。

（2）欲進一步判斷基因具體的位置，可選擇橢圓形雌株和表現型為箭形雄株的親本雜交，若子代的表現型為雌性全為箭形，雄性全為橢圓形，即可證明基因N和n位于X染色體的I區。

（3）由于控制上述兩對性狀的基因都位于X染色體上，故不能發生基因重組。