Question

【題目】某種羊的性別決定為XY型。已知有角和無角由一對(duì)等位基因N/n控制，白毛和黑毛由另一對(duì)等位基因M/m控制�；卮鹣铝袉栴}。

（1）在第一個(gè)繁殖季節(jié)，讓該群羊隨機(jī)交配，F1公羊中有角：無角=3：1，母羊中有角：無角=1：3。若已知該批親本羊的基因型均相同，則N/n位于____（填“常染色體”“X染色體的非同源區(qū)段”或“X、Y染色體的同源區(qū)段”）上；F1公羊中和母羊中出現(xiàn)上述表現(xiàn)型及比例的原因是____。若已知該批親本母羊全為純合子，公羊全為雜合子，則N/n位于 ___（填“常染色體”“X染色體的非同源區(qū)段”或“X、Y染色體的同源區(qū)段”）上，該種情況下，親本公羊的基因 ____填“都相同”或“不都相同”），若都相同，請(qǐng)給出其基因型；若不都相同，請(qǐng)給出基因型及比例：____

（2）現(xiàn)有三個(gè)純合品系：①MMNN；②MMnn；③mmNN。假設(shè)基因N/n與M/m均位于X染色體的非同源區(qū)段上，且有角對(duì)無角為完全顯性，白毛對(duì)黑毛為完全顯性。請(qǐng)以上述品系為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)這一假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，假設(shè)后代數(shù)量足夠多。_____（要求：寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論）

Answer 1

【答案】常染色體 （親本基因型均為Nn，隨機(jī)交配后，F1出現(xiàn)3種基因型NN∶ Nn∶ nn=1∶2∶ 1，）Nn在母羊中表現(xiàn)為無角，在公羊中表現(xiàn)為有角 X、Y 染色體的同源區(qū)段 不都相同 XNYn∶XnYN=1 ∶3 實(shí)驗(yàn)思路：讓②和③品系進(jìn)行正交和反交，觀察F1中雄性個(gè)體的表現(xiàn)型。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：②為母本、③為父本，F1中雄性個(gè)體的表現(xiàn)型均為無角、白毛；③為母本、②為父本，F1中雄性個(gè)體的表現(xiàn)型均為有角、黑毛。

得出結(jié)論：N/n與M/m這兩對(duì)等位基因都位于X染色體的非同源區(qū)段上

【解析】

據(jù)題干，第一個(gè)繁殖季節(jié)，讓該群羊隨機(jī)交配，如果該批親本羊的基因型均相同，控制有角無角的基因N/n位于常染色體上，則親本交配有NN×NN、Nn×Nn、nn×nn，只有雙親都是雜合子，F1的基因型和比例為NN∶ Nn ∶nn=1∶2∶ 1，Nn在母羊中表現(xiàn)為無角，在公羊中表現(xiàn)為有角，才會(huì)有 F1中公羊有角∶無角=3∶1，母羊有角∶無角=1∶3；如果N/n位于X染色體的非同源區(qū)段上，親本純合才能基因型均相同，后代不會(huì)出現(xiàn)性狀分離；如果N/n位于X、Y染色體的同源區(qū)段，親本純合時(shí)后代不會(huì)出現(xiàn)性狀分離，雙親都雜合的話，親本的交配方式有XNXN×XNYn 、XNXN×XnYN，子代全為有角。

若已知該批親本母羊全為純合子，公羊全為雜合子，則N/n位于染色體的位置用同樣的方法推斷，據(jù)此答題。

（1）由分析可知，若已知該批親本羊的基因型均相同，則N/n位于常染色體，親本基因型均為Nn，隨機(jī)交配后，F1出現(xiàn)3種基因型NN∶ Nn∶ nn=1∶2∶1。公羊中，NN和Nn都表現(xiàn)為有角，nn表現(xiàn)為無角；母羊中，NN表現(xiàn)為有角，Nn和nn表現(xiàn)為無角，所以F1公羊中有角∶無角=3∶1，母羊中有角∶無角=1∶3。

由“公羊全為雜合子”可以推斷N/n不能位于X染色體的非同源區(qū)；若位于常染色體則母羊?yàn)?/span>nn或NN，公羊?yàn)?/span>Nn，雜交后代中公、母羊中，Nn∶nn（或NN∶Nn）均為1∶1，不可能出現(xiàn)“公羊中有角∶無角=3∶1，母羊中有角無角1∶3”的情況。此情況下，N/n只可能位于X、Y染色體的同源區(qū)段，親本公羊的基因型不都相同，有XNYn和XnYN 2種，若親本母本的基因型為XNXN，親本雜交后代全為有角，不會(huì)出現(xiàn)性狀分離；若親本母羊的基因型為XnXn，由于子代公羊中有角∶無角=3∶1，說明XnYn占1/4，故親本公羊中產(chǎn)生Yn配子的概率為1/4，故只有當(dāng)兩種基因型并存時(shí)且XNYn∶XnYN=1∶3才能出現(xiàn)子代“公羊中有角∶無角=3∶1，母羊中有角∶無角=1∶3”的情況。

（2）如果N/n與M/m這兩對(duì)等位基因都位于X染色體的非同源區(qū)段上，可選擇品系②③進(jìn)行正交反交，觀察F1中雄性個(gè)體的表現(xiàn)型。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：正交②為母本、③為父本：XMnXMn×XmNY，后代的基因型是XMnXmN、XMnY，表現(xiàn)為雌性白毛、有角，雄性白毛、無角；反交③為母本、②為父本：XmNXmN×XMnY，后代的基因型是XMnXmN、XmNY，表現(xiàn)為雌性白毛、有角，雄性黑毛、有角。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：正交反交子代雌性表現(xiàn)一致，根據(jù)雄性表現(xiàn)不同，可說明N/n與M/m這兩對(duì)等位基因都位于X染色體的非同源區(qū)段上。