Question

5．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所在位置是位于常染色体还是位于性染色体的Ⅰ、Ⅱ₁、Ⅱ₂片段（如图），兴趣小组同学进行了分析和实验．（注：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为Y染色体上特有区段，Ⅱ₂为X染色体上特有区段）
（1）在兔的种群中Ⅱ₂片段是否有等位基因是（填是或否），兔在繁殖过程中性染色体上能发生基因重组的片段是Ⅰ片段和Ⅱ2片段．
（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，理由是（两种群）不论雌、雄后肢长度表现都一致，不随雄性遗传（或者同一性状在雌雄中均有表现）．
（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×♂后肢短一F₁后肢短．从两组实验中可得到以下结论：后肢长度的显隐性关系为后肢短．在此基础上可以确定基因不位于Ⅱ₂，理由乙组实验F₁没有出现交叉遗传现象．
（4）为进一步确定基因位置，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：①F₁雌×亲代雄、②F₁雄×亲代雌，以确定基因位于I区段还是位于常染色体．分析：假设基因位于Ⅰ片段（用B，b表示），则乙组亲本：♀基因型X^bX^b，♂基因型X^BY^B．在两组回交实验中，能确定基因位置的是②（填①或②）．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：由于已经确定后肢短对后肢长为显性，因此，如果基因位于X染色体的非同源区段（即Ⅱ₂），则（2）中乙组杂交的亲本基因型为X^bX^b、X^BY，后代会表现为雄后肢长、雌后肢短的交叉遗传现象．因此确定不位于Ⅱ₂片段，则只能位于Ⅰ片段或常染色体上．由于两个种群分别只有后肢长或后肢短，应该都是纯合体．若位于Ⅰ片段，则亲本基因型分别是X^bX^b和X^BY^B．在两组回交实验中，第①组不论基因位于Ⅰ片段还是常染色体上，后代雌雄都表现为后肢短，无法确定基因位置，而第②组结果如答案所示，能够确定基因位置．

解答 解：（1）根据题意和图示分析可知：在兔的种群中，雌兔Ⅱ₂片段可能有等位基因存在，兔在繁殖过程中性染色体上能发生基因重组的片段是Ⅰ片段和Ⅱ₂片段（雌兔）．
（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，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．
（4）用乙组的F₁与亲代个体进行两组回交实验以确定基因位于Ⅰ区段还是位于常染色体．
遗传图解为：

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；如果回交后代雌、雄中后肢都有长有短，则基因位于常染色体上．
故答案为：
（1）是Ⅰ片段和Ⅱ2片段
（2）（两种群）不论雌、雄后肢长度表现都一致，不随雄性遗传（或者同一性状在雌雄中均有表现）
（3）后肢短Ⅱ₂     乙组实验F₁没有出现交叉遗传现象
（4）常染色体  X^bX^b   X^BY^B   ②

点评 本题考查伴性遗传的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．