Question

已知菠菜的阔叶和窄叶受性染色体上一对等位基因控制， 阔叶（A）对窄叶（a）为显性，性染色体组成如图所示。为探究这对等位基因在染色体的哪个区段，某学习小组进行了如下杂交实验。请回答：

（1）实验过程:选多对表现型为____________的雌株和表现型为____________雄株进行杂交，观察 F₁的表现型及比例。

（2）实验结果及结论：

①若F₁雌雄株全为阔叶，则基因位于区段____________。

②若F₁雌株全为窄叶，雄株全为阔叶，则基因位于区段____________。

③若F₁雌株全为阔叶，雄株全为窄叶，则基因位于区段____________，雄性亲本植株的基因型是____________。

（3）该组同学认为基因不可能在区段____________，理由是____________。

Answer

窄叶 阔叶 Ⅱ Ⅱ Ⅰ或Ⅱ XAYa或XAY Ⅲ 雌性植株也具有阔叶和窄叶这对相对性状（若在区段Ⅲ上，则雌性植株不会具有阔叶和窄叶这对相对性状）

【解析】试题分析：在XY染色体的同源区段（Ⅱ）的相同位置上，存在相同的基因或等位基因；在XY染色体的非同源区段Ⅰ上，Y染色体上没有与之相同的基因或等位基因；在XY染色体的非同源区段Ⅲ上，X染色体上没有与之相同的基因或等位基因。欲探究一对等位基因在性染色体的哪个区段上，可选择隐性雌性与显性雄性个体杂交，据子代性状表现加以判断。对实验结果及结论的分析，可结合题意并借助数学思维，对基因与染色体的位置关系的可能情况分别进讨论，将推出的结果与题意对比即可。

(1)欲探究A和a这对等位基因在性染色体的哪个区段上，其实验过程为:选多对表现型为窄叶的雌株和表现型为阔叶雄株进行杂交，观察 F1的表现型及比例。

(2)因该实验为探究性实验，其结论是未知的，实验结果及结论的形成，从可能的情况入手加以讨论。该实验可能的结果有3种：

①若基因位于区段Ⅱ上，则亲本窄叶雌株的基因型为XaXa，当阔叶雄株的基因型为XAYA时，F1的基因型及其比例为XAXa∶XaYA＝1∶1，F1雌雄株全为阔叶。

②若基因位于区段Ⅱ上，则亲本窄叶雌株的基因型为XaXa，当阔叶雄株的基因型为XaYA时，F1的基因型及其比例为XaXa∶XaYA＝1∶1，F1雌株全为窄叶，雄株全为阔叶。

③若基因位于区段Ⅱ上，则亲本窄叶雌株的基因型为XaXa，当阔叶雄株的基因型为XAYa时，F1的基因型及其比例为XAXa∶XaYa＝1∶1；若基因位于区段Ⅰ上，则亲本窄叶雌株的基因型为XaXa，阔叶雄株的基因型为XAY，F1的基因型及其比例为XAXa∶XaY＝1∶1。综上分析，基因位于区段Ⅰ或Ⅱ，F1雌株全为阔叶，雄株全为窄叶，而雄性亲本植株的基因型是XAYa或XAY。

(3)由于雌性植株也具有阔叶和窄叶这对相对性状，因此基因不可能在区段Ⅲ（或若在区段Ⅲ上，则雌性植株不会具有阔叶和窄叶这对相对性状）。