Question

3．自然界的大麻（2N=20）為雌雄異株植物，性別決定方式為XY型．（以下研究的等位基因均為完全顯性）

（1）大麻精子的染色體組成可表示為9+X和9+Y．
（2）大麻有藍(lán)花和紫花兩種表現(xiàn)型，由兩對(duì)等位基因A和a（位于常染色體）、B和b（位于X染色體）共同控制，已知紫花形成的生物化學(xué)途徑如圖1．用藍(lán)花雄株（aaX^BY）與某紫花雌株雜交，F(xiàn)₁中的雄株全為紫花，則親本紫花雌株的基因型為AAX^bX^b；F₁中雌株的表現(xiàn)型為藍(lán)花．讓F₁中的雌雄植株雜交，F(xiàn)₂雌株中紫花與藍(lán)花植株之比為3：5．
（3）大麻粗莖（D）對(duì)細(xì)莖（d）、條形葉（E）對(duì)披針葉（e）為顯性，這兩對(duì)基因常染色體獨(dú)立遺傳．讓純種粗莖條形葉植株與細(xì)莖披針葉植株雜交得到F₁，F(xiàn)₁自交時(shí)，若含dE的花粉一半死亡，則F₂的性狀比例為8：3：2：1．該種群是否發(fā)生了進(jìn)化？是．
（4）研究發(fā)現(xiàn)，大麻種群中的雌雄個(gè)體均有抗病和不抗病個(gè)體存在，已知該抗病性狀受顯性基因F控制，位于性染色體上，圖2為其性染色體簡(jiǎn)圖．（X和Y染色體的Ⅰ片段是同源的，該部分基因互為等位；Ⅱ-1、Ⅱ-2片段是非同源的，該部分基因不互為等位．）
①F、f基因不可能位于圖中的Ⅱ-1片段．
②現(xiàn)有抗病的雌、雄大麻若干株，請(qǐng)通過(guò)一代雜交實(shí)驗(yàn)，推測(cè)雜交子一代可能出現(xiàn)的性狀及控制該性狀的基因位于圖2中的哪個(gè)片段．若子一代中雌株、雄株均表現(xiàn)為多數(shù)抗病，少數(shù)不抗病，則控制該性狀的基因位于Ⅰ片段
若子一代中雌株均表現(xiàn)為抗病，雄株多數(shù)抗病、少數(shù)不抗病，則控制該性狀的基因位于Ⅱ-2片段（要求只寫(xiě)出子一代的性狀表現(xiàn)和相應(yīng)的結(jié)論）．

Answer 1

分析 根據(jù)圖1形分析可知，A_X^bX^b、A_X^bY表現(xiàn)為紫色，其余基因型都是藍(lán)色；
圖2：Ⅰ表示XY的同源區(qū)，Ⅱ表示非同源區(qū)，其中Ⅱ-1是Y特有的，Ⅱ-2是X特有的，據(jù)此答題．

解答 解：（1）已知大麻（2N=20）為雌雄異株植物，性別決定方式為XY型，所以它又9對(duì)常染色體和1對(duì)性染色體，因此大麻精子的染色體組成可表示為9+X和9+Y．
（2）用藍(lán)花雄株（aaX^BY）與某紫花雌株（A_X^bX^b）雜交，F(xiàn)₁中的雄株全為紫花（A_X^bY），則親本紫花雌株的基因型為AAX^bX^b，則F₁中雌株的基因型為AaX^BX^b（藍(lán)花），雄株全為紫花基因型為AaX^bY，讓F₁中的雌雄植株雜交，F(xiàn)₂雌株中紫花（A_X^bX^b）的概率為$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$，則紫花與藍(lán)花植株之比為3：5．
（3）讓純種粗莖條形葉植株DDEE與細(xì)莖披針葉植株ddee雜交得到F₁DdEe，F(xiàn)₁自交時(shí)，因?yàn)楹琩E的花粉一半死亡，則F₂中D_E_（兩個(gè)半分死亡）：D_ee：ddE_（兩個(gè)半分死亡）：ddee=8：3：2：1．由于種群基因頻率發(fā)生了改變，所以進(jìn)化了．
（4）①由于大麻種群中的雌雄個(gè)體均有抗病和不抗病個(gè)體存在，所以F、f不可能位于Y染色體特有的片段Ⅱ-1上．
②雌性不抗病大麻植株的基因型是X^fX^f，一株雌性不抗病和一株雄性抗病（不知是否為純合子）的大麻雜交，如果基因位于如果子代全為抗病，則這對(duì)基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，且雄性抗病大麻是純合子；
若子一代中雌株均表現(xiàn)為抗病，雄株多數(shù)抗病、少數(shù)不抗病，則控制該性狀的基因位于Ⅱ-2片段．
故答案為：
（1）9+X和9+Y
（2）AAX^bX^b藍(lán)花     3：5
（3）8：3：2：1  是
（4）①Ⅱ-1
②若子一代中雌株、雄株全為抗病，則控制該性狀的基因位于Ⅰ片段
若子一代中雌株均表現(xiàn)為抗病，雄株多數(shù)抗病、少數(shù)不抗病，則控制該性狀的基因位于Ⅱ-2片段

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是XY型植物的性別決定和伴性遺傳，先根據(jù)題圖和題干信息判斷出大麻抗性基因可能的位置，然后先假定某一假設(shè)成立，寫(xiě)出相關(guān)的遺傳圖解，判斷子代的表現(xiàn)型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較判斷，即應(yīng)用假說(shuō)演繹法進(jìn)行推理解答．