Question

4．大麻是一种雌雄异株的植物，请回答下列问题：

（1）在大麻体内，物质B的形成过程如图甲所示，基因M、m和N、n分别位于两对常染色体上．
①据图分析，能产生B物质的大麻基因型可能有4种．
②如果两个不能产生B物质的大麻品种杂交，F₁全都能产生B物质，则亲本的基因型是MMnn和mmNN．F₁中雌雄个体随机相交，后代中能产生B物质的个体数和不能产生B物质的个体数之比应为9：7．
（2）如图乙为大麻的性染色体示意图，X、Y染色体的有同源部分（图中I片段）和非同源部分（图中Ⅱ₁、Ⅱ₂片段）．若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制，大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型．请回答：
①控制大麻抗病性状的基因不可能位于图乙中的Ⅱ₂片段．
②请写出具有抗病性状的雄性大麻个体所有可能的基因型X^DY^D、X^DY^d、X^dY^D、X^DY．
③现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交，请根据以下子代可能出现的情况，分别推断出这对基因所在的片段：
如果子代全为抗病，则这对基因位于Ⅰ片段．
如果子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，则这对基因位于Ⅰ片段．
如果子代雌性全为抗病，雄性全为不抗病，则这对基因位于Ⅰ或Ⅱ₁片段．

Answer 1

分析 本题考查的知识点是基因的自由组合定律的实质和应用、伴性遗传．图1显示基因M控制物质A的生成，基因N控制物质A生成物质B，若想产生物质B，必须同时含有M、N，只含有其中之一就不能产生物质B；图2分析可知，Ⅱ为X、Y染色体的同源区，其上的基因互为等位基因，Ⅱ₁、Ⅱ₂片断分别是X和Y特有的片段，其上没有等位基因，会表现出伴性遗传，特别是Ⅱ₂片段上的基因只传给雄性后代．

解答 解：（1）①据图分析，物质B的形成需要同时具有M和N基因，即能产生B物质的大麻基因型可能有MMNN、MMNn、MmNN、MmNn这4种．
②由题意两个不能产生B物质的大麻品种杂交，F₁全都能产生B物质，说明两个亲本分别具有一个基因是显性纯合，即两个亲本的基因型为：MMnn和mmNN，F₁的基因型为MmNn，让F₁雌雄个体随机相交，后代出现双显个体（能产生物质B的个体）的比例是$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$，所以不能产生物质B的个体的比例为$\frac{7}{16}$，故后代中能产生B物质的个体数和不能产生B物质的个体数之比应为9：7．
（2）①由题意可知大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型，而Ⅱ₂片段是Y染色体上特有的片段，不会出现在雌性生物体内，故控制大麻抗病性状的基因不可能位于右图中的Ⅱ₂片段上．
②由题意可知大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制，且雌雄个体都有抗病性状，所以D基因可能在Ⅰ或Ⅱ₁片段上，故具有抗病性状的雄性大麻个体的基因型可能为：X^DY^D、X^DY^d、X^dY^D、X^DY．
③由题意可知是让雌性不抗病（隐性）和雄性抗病（显性）两个品种的大麻杂交，如果如果子代全为抗病，则这对基因位于同源区的Ⅰ片段上，双亲的基因型为：X^dX^d×X^DY^D；如果子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，则这对基因位于Ⅰ片段上，双亲的基因型为：X^dX^d×X^dY^D；如果子代雌性全为抗病，雄性全为不抗病，则这对基因位于Ⅰ或Ⅱ₁片段上，双亲的基因型为：X^dX^d×X^DY^d或X^dX^d×X^DY．
故答案为：
（1）①4
②MMnn　　mmNN 　       9：7
（2）①Ⅱ₂
②X^DY^D、X^DY^d、X^dY^D、X^DY
③ⅠⅠⅠ或Ⅱ₁

点评 此题要求掌握基因与性状的关系、自由组合、伴性遗传等知识，此外图形分析、获取信息的能力也是解答本题的关键，伴性遗传实验的设计和基因在染色体上的位置的判断是本题的难点．