Question

【題目】科技人員發現了某種兔的兩個野生種群，一個種群不論雌、雄后肢都較長，另一種群不論雌、雄后肢都較短，為確定控制后肢長、短這一相對性狀的基因顯隱性關系及基因是位于常染色體還是位于性染色體的Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2區段（如圖），興趣小組同學進行了分析和實驗（Ⅰ區段為X染色體與Y染色體的同源區段，在此區段中有等位基因；Ⅱ1區段為Y染色體上特有區段，Ⅱ2區段為X染色體上特有區段，控制相應性狀的基因用B、b表示）。

請回答下列問題：

（1）在兔的種群中Ⅱ2區段是否有等位基因：____________（填“是”或“否”）

（2）首先同學們認為可以確定控制后肢長、短的基因不位于Ⅱ1區段，理由是____________。

（3）同學們分別從兩種群中選多對親本進行了以下兩組實驗：

甲組：♂后肢長×后肢短♀→F1后肢短；乙組：♀后肢長×后肢短♂→F1后肢短。從兩組實驗中可以確定后肢短對后肢長為顯性，且基因不位于____________，理由________________________。

（4）為進一步確定基因的位置，同學們準備分別用乙組的F1與親代個體進行兩組回交實驗：丙組：F1雌×親代雄；丁組：F1雄×親代雌，以確定基因位于Ⅰ區段還是位于常染色體。

在兩組回交實驗中，能確定基因位置的是____________（填“丙組”或“丁組”），并預測該基因位于Ⅰ區段的實驗結果：________________________。

Answer 1

【答案】是 不論雌、雄后肢長度表現都一致，不隨雄性遺傳 Ⅱ1區段 乙組實驗F1沒有出現交叉遺傳現象（或若基因位于Ⅱ2區段，乙組親本基因型為XbXb×XBY，子代雄性都是后肢長，與實驗結果不符） 丁組 回交后代雄性都表現后肢短，雌性都表現后肢長

【解析】

題圖圖示為兔性染色體組成情況，其中Ⅰ區段為X染色體與Y染色體的同源區段，在此區段中有等位基因；Ⅱ1區段為Y染色體上特有區段，Ⅱ2區段為X染色體上特有區段。

（1）根據題意和圖示分析可知，Ⅱ2區段為X染色體上特有區段，而在兔的種群中，雌兔含有兩條相同的X染色體，所以Ⅱ2片段可能有等位基因存在。

（2）由于不論雌、雄后肢長度表現都一致，不隨雄性遺傳，而Ⅱ1為Y染色體上特有區段，所以可以確定控制后肢長、短的基因不位于Ⅱ1。

（3）根據兩組實驗的結果，相對性狀的親本雜交，后代都只有后肢短，說明后肢短對后肢長為顯性。由于乙組實驗F1沒有出現交叉遺傳現象，所以可以確定基因不位于Ⅱ2上（或若基因位于Ⅱ2區段，乙組親本基因型為XbXb×XBY，子代雄性都應是后肢長，與實驗結果不符）。

（4）結合對（2）和（3）的分析，已經排除了基因位于Ⅱ1片段與Ⅱ2片段上的可能性，因此分別用乙組的F1與親代個體進行兩組回交實驗的目的是為進一步確定基因是位于I區段上還是位于常染色體上。由于已經確定后肢短對后肢長為顯性，假設控制后肢長、短的基因位于Ⅰ片段，則（3）中乙組雜交親本，♀基因型為XbXb，♂基因型為XBYB，F1的基因型為XBXb、XbYB，在兩組回交實驗中，丙組：F1雌（XBXb）與親代雄（XBYB）雜交，其后代無論雌雄，均表現型為后肢短（XBXB、XBXb、XBYB、XbYB）；丁組：F1雄（XbYB）與親代雌（XbXb）雜交，其后代雌性表現型為后肢長（XbXb），雄性表現型為后肢短（XbYB）。假設控制后肢長、短的基因位于常染色體上，則（3）中乙組雜交親本，♀基因型為bbXX，♂基因型為BBXY，F1的基因型為BbXX、BbXY。在兩組回交實驗中，丙組：F1雌（BbXX）與親代雄（BBXY）雜交，其后代無論雌雄，均表現為后肢短（BBXX、BbXX、BBXY、BbXY）；丁組：F1雄（BbXY ）與親代雌（bbXX）雜交，其后代雌性表現型為后肢短（BbXX ）、后肢長（bbXX），雄性表現型為后肢短（BbXY ）、后肢長（bbXY）。綜上分析，在兩組回交實驗中，能確定基因位置的是丁組；如果回交后代雄性都表現后肢短，雌性都表現后肢長，則基因位于Ⅰ片段；如果回交后代的雌、雄中后肢都有長有短，則基因位于常染色體上。