Question

4．图1为某种XY型性别决定的动物的杂交实验结果，据图回答下列问题：

（1）若I₁与I₂的后代中，只有雄性个体才能患有乙病．则乙病的遗传方式一定不能是AC（不定项选择）
A．常染色体隐性                    B．伴X隐性
C．伴Y遗传                        D．伴XY同源区段隐性遗传
若按上述假设，Ⅱ₂与Ⅱ₃杂交的后代的患病概率为$\frac{1}{3}$．
（2）根据系谱图的信息无法判断乙病的遗传方式，请设计一个杂交实验，来探究乙病的遗传方式．（注：现有此动物的纯合患病个体和纯合正常个体若干只，且雌雄个体数量均等，雌性个体每胎产子数量较多，且均能成活）
第一步：选择正常的雄性个体与患病的雌性个体为亲本进行杂交．
第二步：将F₁代中的雌雄个体杂交，统计F₂代中个体的表现型及比例．
结论：（用图2中的罗马数字作答）
若F₂代雌性与雄性中，正常：患病均为3：1，则乙病基因位于Ⅳ．
若F₂代雌性与雄性中，正常：患病均为1：1，则乙病基因位于Ⅲ．
若F₂代中，正常：患病=3：1，且患病个体都为雌性，则乙病基因位于Ⅱ．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：由于Ⅱ₄是患甲病的女性，而其父母都正常，所以甲病为常染色体隐性遗传病．由于Ⅱ₁和Ⅱ₃都是患乙病男性，而其父母都正常，所以乙病为隐性遗传病，但不能确定是常染色体隐性，还是伴X隐性．

解答 解：（1）由于I₁与I₂的后代中，只有雄性个体才能患有乙病．则乙病的遗传方式一定不能是常染色体隐性和伴Y遗传．对于甲病（设基因为A、a）：由于Ⅱ₁患甲病，而I₁与I₂正常，所以Ⅱ₂的基因型为$\frac{1}{3}$AA、$\frac{2}{3}$Aa；由于Ⅱ₄患甲病，而其父母都正常，所以Ⅱ₃的基因型为$\frac{1}{3}$AA、$\frac{2}{3}$Aa；因此，Ⅱ₂与Ⅱ₃杂交的后代患甲病概率的为$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{9}$．对于乙病，由于Ⅱ₁患乙病，而其父母都正常，所以Ⅱ₂的基因型为$\frac{1}{2}$X^BX^B、$\frac{1}{2}$X^BX^b；Ⅱ₃患乙病，其基因型为X^bY；因此，Ⅱ₂与Ⅱ₃杂交的后代患乙病的为$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$．所以Ⅱ₂与Ⅱ₃杂交的后代的患病概率为$\frac{1}{9}$+$\frac{1}{4}$-$\frac{1}{9}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{3}$．
（2）根据系谱图的信息只能判断乙病为隐性遗传病，无法判断乙病的具体遗传方式，选择正常的雄性个体与患病的雌性个体为亲本进行杂交，将F₁代中的雌雄个体杂交，统计F₂代中个体的表现型及比例．
若F₂代雌性与雄性中，正常：患病均为3：1，说明没有性别差异，则乙病基因位于Ⅳ，即常染色体上．
若F₂代雌性与雄性中，正常：患病均为1：1，虽然没有性别差异，但后代比例不符合常染色体上基因的性状分离比3：1，则乙病基因位于Ⅲ，即X染色体上，且Y染色体上没有同源区段．
若F₂代中，正常：患病=3：1，且患病个体都为雌性，则乙病基因位于Ⅱ即X染色体上，且是XY同源区段隐性遗传．
故答案为：
（1）AC         $\frac{1}{3}$
（2）ⅣⅢⅡ

点评 本题结合图解，考查伴性遗传和基因自由组合定律的相关知识，要求考生识记几种常见人类遗传病的特点，能根据系谱图准确判断甲和乙两种遗传病的遗传方式及相关个体的基因型，再数量运用逐对分析法进行相关概率的计算．