Question

某种植物是雌雄异体、XY型性别决定的生物。如下图是该植物的性染色体组成示意图，Ⅰ区段表示同源区段，Ⅱ₁和Ⅱ₂表示非同源区段。该植物的宽叶和窄叶是一对相对性状，分别受等位基因D和d控制。请回答下列问题：

（1）在减数第一次分裂的四分体时期，雄株能发生交叉互换的区段是____________(填图中序号）。

（2）现有一宽叶雌株与一未知性状的雄株杂交，后代中宽叶雌株：窄叶雌株：宽叶雄株:窄叶雄株=1：1:1:1。如果未知性状的亲本雄株表现为窄叶，则可以确定控制叶型性状的基因位于_____________(用文字或序号表示）上，且该亲本窄叶雄株的基因型为____________。未知性状的亲本雄株___________(填“能”或“不能”）表现为宽叶。

（3）如果控制叶型性状的基因只位于X染色体上，且含有窄叶基因d的花粉致死，则杂合宽叶雌株与窄叶雄株个体杂交，后代的性别及表现型和比例为______________。

（4）如果控制叶型性状的基因位于X染色体和Y染色体的Ⅰ区段，现有一含有基因D和d的杂合宽叶雄株个体，则其基因型可能为___________或_____________，要确定其具体的基因型,简单的方法是让该雄株与____________(填表现型）雌株杂交，根据后代的性状表现来确定。

Answer

Ⅰ 常染色体、X染色体和Y染色体的非同源区段或X染色体和Y染色体的同源区段（或常染色体、Ⅱ1、Ⅰ） dd、XdY或XdYd 不能 全为雄株,宽叶:窄叶=1:1(或宽叶雄株:窄叶雄株=1:1） XDYd XdYD 窄叶

【解析】【试题分析】

本题考查伴性遗传的相关知识，需要考生熟知X、Y染色体的同源区段和非同源区段的含义，并能利用基因的分离定律，按照题目要求进行解答。解答第（2）小题时，需要知道控制性状的基因在染色体上的4种情况：位于常染色体上、位于Ⅰ区段、位于Ⅱ1区段、位于Ⅱ2区段，答题时可用假设的方法逆推子代的表现型及比例，看是否与题目相符来判断基因的位置。第（3）、（4）小题只有按照题目要求逐一分析解答即可。

（1）交叉互换是指同源染色体在联会形成四分体时期发生的等位基因或染色体片段的交换。因此，在减数第一次分裂的四分体时期，雄株能发生交叉互换的区段是Ⅰ（X、Y染色体的同源区段）。

（2）假设控制叶型的基因位于常染色体上，则宽叶雌株(Dd)与窄叶雄株(dd)杂交，后代雌雄植株中宽(Dd)）∶窄叶(dd)都是1∶1，与题意相符；假设控制叶型的基因位于X染色体和Y染色体的非同源区段Ⅱ1，则宽叶雌株(XDXd)与窄叶雄株(XdY)杂交，后代中宽叶雌株(XDXd)∶窄叶雌株(XdXd)∶宽叶雄株(XDY)∶窄叶雄株(XdY)＝1∶1∶1∶1，符合题意；假设控制叶型的基因位于X染色体和Y染色体的同源区段Ⅰ上，则宽叶雌株(XDXd)与窄叶雄株(XdYd)杂交，后代中宽叶雌株(XDXd)∶窄叶雌株(XdXd)∶宽叶雄株(XDYd)∶窄叶雄株(XdYd)＝1∶1∶1∶1，符合题意；假设控制叶型的基因位于X染色体和Y染色体的非同源区段Ⅱ2上，则宽叶和窄叶只表现在雄性植株中，与题意不符。因此，可以确定控制叶型性状的基因位于常染色体、X染色体和Y染色体的非同源区段或X染色体和Y染色体的同源区段（或常染色体、Ⅱ1、Ⅰ）上，且该亲本窄叶雄株的基因型为dd、XdY或XdYd。若未知亲本雄株表现为宽叶，根据以上假设可知，后代中不会出现上述比例，与题意不符，故未知未知性状的亲本雄株不能表现为宽叶。

（3）如果控制叶型性状的基因只位于X染色体上，且含有窄叶基因d的花粉致死，则杂合宽叶雌株(XDXd)与窄叶雄株个体(XdY)杂交，窄叶雄株个体(XdY)只能产生一种含Y染色体的花粉（含Xd的花粉致死），所以后代全为雄株，宽叶(XDY)∶窄叶(XdY)＝1∶1。

（4）如果控制叶型性状的基因位于X染色体和Y染色体的Ⅰ区段，则杂合宽叶雄株个体的基因型可能为XDYd或XdYD；要确定其具体的基因型，简单的方法是让该雄株与窄叶雌株(XdXd)杂交，根据后代的性状表现来确定。如果后代中雌株都是宽叶(XDXd)，雄株都是窄叶(XdYd)，则该杂合宽叶雄株的基因型为XDYd；如果后代中雌株都是窄叶(XdXd)，雄株都是宽叶(XdYD)，则该杂合宽叶雄株的基因型为XdYD。