Question

4．菠菜是雌雄异株植物，性别决定方式为 XY 型．已知菠菜的高杆与矮杆、抗病与不抗病为两对相对性状，育种专家进行如下杂交实验．

杂交阶段	第一阶段	第二阶段
杂交组合	高杆不抗病×矮秆抗病	F1中全部的高杆不抗病个体自由交配
结果统计	高杆不抗病总数：323 矮秆抗病：总数	高杆不抗病雌总数：423 高杆不抗病雄总数：410 矮杆不抗病雌总数：211 矮杆不抗病雄总数：203
	F1合计：668

（1）第二阶段高杆与矮杆的比约为 2：1，原因是显性（或高杆基因）纯合致死．
（2）菠菜的抗病基因位于性染色体上，判断依据是菠菜抗病与不抗病这对相对性状的遗传和性别相关．
（3）若菠菜宽叶B对窄叶b为显性，抗病 E 对不抗病 e 为显性，两对基因相互关系如下图．辐射处理菠菜雌株幼苗可使 B基因或b 基因或B、b基因从原染色体断裂，然后随机结合在 E、e 所在染色体的上末端形成末端易位（E、e所在染色体的末端最多只能结合一个B、b基因）．已知单个（B 或 b）基因发生染色体易位的植株同源染色体不能正常联会高度不育．现有一如图所示基因型的菠菜幼苗给予电离辐射处理，欲探究该植株是否发生易位或是否发生单（双）基因易位，可让该植株与窄叶不抗病表现型）的植株杂交，实验结果及结论如下．（注：不考虑交叉互换和基因突变）
①若出现 8 种表现型子代，则该植株没有发生染色体易位；
②若不能产生子代个体，则该植株单个（B或b）基因的染色体易位；
③若子代表现型及比例为：宽叶不抗病雌株：窄叶抗病雌株：宽叶不抗病雄株：窄叶抗病雄株=1：1：1：1，则该植株中B基因连在e基因所在的染色体上，另一个基因连在E基因所在的染色体上．
④若子代表现型及比例为：宽叶抗病雌株：窄叶不抗病雌株：宽叶抗病雄株：窄叶不抗病雄株=1：1：1：1，则该植株中B基因连在E基因所在的染色体上，另一个基因连在e基因所在的染色体上．请用遗传图解表示该过程（要求写出配子）．
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Answer 1

分析 1、分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代；同时位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合．
2、由表格信息可知，不抗病×抗病→抗病，说明抗病对不抗病是显性性状． F₁全部的高杆抗病个体自由交配，子代雌性、雄性个体中，高杆：矮杆≈2：1，说明高杆对矮杆是显性性状，高杆基因纯合致死，且高杆基因位于常染色体上；子二代雌性个体都抗病，雄性个体抗病：不抗病≈1：1，说明抗病基因位于X染色体上．

解答 解：（1）由分析可知，第一阶段子代高杆的个体是杂合子，基因型可以用Aa表示，第二阶段子代的基因型是AA：Aa：aa=1：2：1，由于AA显性纯合致死，因此第二阶段高杆与矮杆的比约为2：1．
（2）由分析可知，第二阶段的实验子代中，雌性个体都抗病，雄性个体抗病：不抗病≈1：1，说明抗病基因位于X染色体上．
（3）由题图可知，该菠菜的基因型是BbX^EX^e，判断该植株是否发生易位或是否发生单（双）基因易位，可让其与基因型为bbX^eY的个体杂交，通过子代表现型判断．
①如果没有发生易位，2对等位基因分别位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，杂交后代的表现型是2×4=8种．
②由题意知，单个（B 或 b）基因发生染色体易位的植株同源染色体不能正常联会高度不育，因此如果是单个（B或b）基因的染色体易位，则没有杂交后代．
③如果是b基因与E基因连在一条染色体上，B、e连在另一条染色体上，亲本基因型是X^BeX^bE×X^eY，子代表现型是宽叶不抗病雌株：窄叶抗病雌株：宽叶不抗病雄株：窄叶抗病雄株=1：1：1：1．
④如果是B基因与E基因连在一条染色体上，b、e连在另一条染色体上，亲本基因型是X^BEX^be×X^eY，则杂交后代是宽叶抗病雌株：窄叶不抗病雌株：宽叶抗病雄株：窄叶不抗病雄株=1：1：1：1，遗传图解如下：

故答案为：
（1）显性（或高杆基因）纯合致死
（2）菠菜抗病与不抗病这对相对性状的遗传和性别相关
（3）窄叶不抗病
①没有发生染色体易位
②单个（B或b）基因的染色体易位
③B
④B
遗传图解

点评 本题旨在考查学生理解基因自由组合定律的实质，染色体变异，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探究变异发生的类型及遵循的遗传规律．