Question

10．家鼠的毛色有棕色和灰色之分，受常染色體上的一對等位基因（D、d）控制，該對基因的表達(dá)受性別影響．現(xiàn)有兩組雜交實驗如下：
實驗一：棕色雌鼠×棕色雄鼠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為棕色雌鼠：棕色雄鼠：灰色雄鼠=4：3：1
實驗二：棕色雌鼠×灰色雄鼠，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為棕色
請分析并回答相關(guān)問題：
（1）從本質(zhì)上講，等位基因的差異表現(xiàn)在堿基對的排列順序不同．老鼠毛色的顯性性狀為棕色，基因型為dd的個體只在雄性個體中表現(xiàn)出相應(yīng)性狀．
（2）如果實驗一中的子代個體隨機(jī)交配后代中，灰色鼠所占比例$\frac{1}{8}$．
（3）如果實驗二中偶然出現(xiàn)一只灰色雄鼠，如要通過雜交實驗來判斷是基因突變（只考慮等位基因中一個基因發(fā)生突變）的直接結(jié)果還是只是環(huán)境影響的結(jié)果，則：
①該實驗的思路是：讓該灰色雄鼠與多只雜合棕色雌鼠雜交，觀察后代出現(xiàn)的性狀和比例．
②預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：
a．如果后代表現(xiàn)型及比例為棕色雌鼠：棕色雄鼠：灰色雄鼠=4：3：1，則是環(huán)境影響的結(jié)果．
b．如果后代表現(xiàn)型及比例為棕色雌鼠：棕色雄鼠：灰色雄鼠=2：1：1，則是基因突變的結(jié)果．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗一：棕色雌鼠×棕色雄鼠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為棕色雌鼠：棕色雄鼠：灰色雄鼠=4：3：1，親本都有棕色，但雄性后代由灰色，可推知灰色為隱性性狀，顯性性狀為棕色；并且雄性個體的表現(xiàn)型出現(xiàn)3：1的性狀分離，因此實驗一中棕色雌鼠和棕色雄鼠基因型為Dd和Dd，由此可進(jìn)一步推測：雄性個體中基因型為DD或Dd為棕色，dd為灰色，而雌性不管哪種基因型均表現(xiàn)為棕色．
實驗二中，棕色雌鼠×灰色雄鼠（dd），F(xiàn)₁均表現(xiàn)為棕色，因此親本的棕色雌鼠的基因型為DD．

解答 解：（1）等位基因是位于同源染色體相同位置，控制相對性狀的基因，二者的本質(zhì)區(qū)別在于基因片段中脫氧核苷酸的排列順序的差別，即堿基序列不同．根據(jù)實驗一：棕色雌鼠×棕色雄鼠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為棕色雌鼠：棕色雄鼠：灰色雄鼠=4：3：1，親本都有棕色，但雄性后代由灰色，可推知灰色為隱性性狀，顯性性狀為棕色；并且雄性個體的表現(xiàn)型出現(xiàn)3：1的性狀分離，因此實驗一中棕色雌鼠和棕色雄鼠基因型為Dd和Dd，由此可進(jìn)一步推測：雄性個體中基因型為DD或Dd為棕色，dd為灰色，而雌性不管哪種基因型均表現(xiàn)為棕色，即基因型為dd的個體只在雄性個體中表現(xiàn)出相應(yīng)性狀．
（2）由分析可知，實驗一中的子代雌雄個體的基因型均為$\frac{1}{4}$DD、$\frac{1}{2}$Dd、$\frac{1}{4}$dd，該群體隨機(jī)交配，后代仍然只有雄鼠會出現(xiàn)灰色，因此灰色鼠的比例=$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$．
（3）①要判斷該小鼠是基因突變還是環(huán)境條件改變的結(jié)果，應(yīng)該讓該灰色雄鼠與實驗一中的棕色雌鼠進(jìn)行雜交．
②a．由于環(huán)境影響表現(xiàn)型不改變其基因型，如果后代表現(xiàn)型及比例為棕色雌鼠：棕色雄鼠：灰色雄鼠仍為4：3：1，則是環(huán)境影響的結(jié)果．
b．由于基因突變是D基因突變?yōu)閐基因，如果灰色雄鼠為dd，與多只雜合棕色雌鼠（Dd）雜交，后代表現(xiàn)型及比例為棕色雌鼠（Dd）：棕色雄鼠（Dd）：灰色雄鼠（dd）=2：1：1，則是基因突變的結(jié)果．
故答案為：
（1）堿基對的排列順序      棕色   dd
（2）$\frac{1}{8}$
（3）①讓該灰色雄鼠與多只雜合棕色雌鼠雜交，觀察后代出現(xiàn)的性狀和比例
②a．棕色雌鼠：棕色雄鼠：灰色雄鼠=4：3：1
b．棕色雌鼠：棕色雄鼠：灰色雄鼠=2：1：1

點評 本題考查了基因分離定律的有關(guān)知識，要求考生能夠根據(jù)題中實驗的結(jié)果推測基因型和表現(xiàn)型之間的關(guān)系，同時能夠充分利用題干中的“該對基因的表達(dá)受性別影響”的信息；并能夠針對雜交過程中產(chǎn)生的變異個體設(shè)計相應(yīng)的實驗判斷變異的原因，具有一定的難度．