Question

3．某品系小鼠（2n=40）的部分基因在染色體上的分布情況如圖所示．

（1）成年小鼠的體重由三對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因A/a、D/d、F/f控制，這三對(duì)基因?qū)�體重變化具有相同的遺傳效應(yīng)，且具有累加效應(yīng)（AADDFF的成年鼠最重，aaddff的成年鼠最輕）．若僅考慮體重這一性狀，則小鼠種群中基因型最多有27種．用圖中所示基因型的小鼠作為親本雜交（不考慮交叉互換），F(xiàn)₁雌雄個(gè)體間相互交配獲得F₂，則F₂中成年鼠體重與親本相同的個(gè)體比例為$\frac{1}{32}$．
（2）取小鼠生發(fā)層細(xì)胞放入含³H的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一個(gè)周期的時(shí)間，再轉(zhuǎn)移到無放射性的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至細(xì)胞分裂后期，則該時(shí)期每個(gè)細(xì)胞中含³H標(biāo)記的染色體數(shù)目為40條．
（3）若圖中父本在精子形成過程中同源染色體未分離，形成的配子正常受精后產(chǎn)生了一只XXY的小鼠，小鼠成年后，如果能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，則可形成4種染色體組成不同的配子．                                                                       
（4）小鼠的有毛與無毛是一對(duì)相對(duì)性狀，分別由等位基因E、e控制，位于1、2號(hào)染色體
上，E基因純合時(shí)可導(dǎo)致小鼠胚胎死亡．圖中兩親本雜交得到F₁，F(xiàn)₁雌雄小鼠間隨機(jī)交配，則F₂中有毛鼠所占比例為$\frac{2}{5}$．
（5）已知小鼠的毛色由Y（黃色）、y（鼠色）和B（有色素）、b（無色素）兩對(duì)等位基因控制，b基因控制毛色為白色．Y與y位于1、2號(hào)染色體上，如上圖所示．請(qǐng)利用上圖所示親本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究B、b基因是否位于1、2號(hào)染色體上．（注：不考慮其他性狀和交叉互換）
第一步：純合黃色鼠為母本，純合白色鼠為父本進(jìn)行雜交，得到F₁；
第二步：讓F₁雌雄成鼠交配得到F₂；
第三步：觀察統(tǒng)計(jì)F₂中小鼠的毛色．
結(jié)果及結(jié)論：
①若子代小鼠毛色表現(xiàn)型及比例為黃色：鼠色：白色=9：3：4（或黃色：鼠色：白色=1：1：2），則B、b基因不位于1、2號(hào)染色體上．
②若子代小鼠毛色表現(xiàn)型及比例為黃色：白色=3：1（或黃色：白色=1：1），則B、b基因也位于1、2號(hào)染色體上．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：由于該品系成年小鼠的體重受獨(dú)立遺傳的三對(duì)等位基因A-a、D-d、F-f控制，且分別位于三對(duì)同源染色體上，符合基因的自由組合規(guī)律，同時(shí)三對(duì)等位基因控制的顯性基因具有疊加效應(yīng)．

解答 解：（1）由于該品系成年小鼠的體重受獨(dú)立遺傳的三對(duì)等位基因A-a、D-d、F-f控制，每對(duì)基因有3種組合，所以控制體重的基因型有3×3×3=27種；親本雜交獲得F₁，F(xiàn)₁雌雄個(gè)體相互交配獲得F₂，則F₂中成鼠體重與父本相同的個(gè)體占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{64}$，與母本相同的個(gè)體占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{64}$，所以與親本相同的個(gè)體占$\frac{1}{64}$+$\frac{1}{64}$=$\frac{1}{32}$．
（2）由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，所以小鼠生發(fā)層細(xì)胞染色體上的DNA用³H標(biāo)記后，轉(zhuǎn)移到無放射性的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二代細(xì)胞進(jìn)行分裂的后期，由于只進(jìn)行了一次染色體復(fù)制，因而每條染色單體上的DNA中都含³H，所以每個(gè)細(xì)胞中含放射性的染色體數(shù)目是40條．
（3）減數(shù)分裂過程中同源染色體分開，非同源染色體自由組合，故基因性染色體組成為XXY的小鼠在形成精子的時(shí)候，可形成性染色體組成不同的4種配子：XX、Y、XY、X．
（4）根據(jù)親本的F₁的基因型分別是Ee、ee（各占一半），又由于F₁中雌雄個(gè)體自由交配，根據(jù)基因頻率來計(jì)算F₂代中各基因型頻率．也就是E=$\frac{1}{4}$，e=$\frac{3}{4}$．根據(jù)哈代溫伯格定律F₂代中的EE基因型頻率為$\frac{1}{16}$，Ee基因型頻率為$\frac{6}{16}$，ee基因型頻率為$\frac{9}{16}$，所以正常情況下F₂中有毛應(yīng)占$\frac{7}{16}$（大于實(shí)際情況F₂中有毛占$\frac{2}{5}$），說明有毛性狀中存在致死現(xiàn)象．若EE為致死個(gè)體，去掉該部分后Ee（有毛）占$\frac{6}{15}$，即$\frac{2}{5}$，無毛ee占$\frac{3}{5}$，符合題意，故是EE純合致死．
（5）根據(jù)題意分析：如果另一對(duì)等位基因也位于1、2號(hào)染色體上，則完全連鎖，符合基因分離規(guī)律；如果另一對(duì)等位基因不位于1、2號(hào)染色體上，則符合基因自由組合規(guī)律．因此可讓圖中的父本和母本雜交得到F₁，再讓F₁雌雄成鼠自由交配得到F₂，觀察統(tǒng)計(jì)F₂中小鼠的毛色．若子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色：鼠色：白色=9：3：4，則另一對(duì)等位基因不位于1、2號(hào)染色體上；若子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色：白色=3：1，則另一對(duì)等位基因也位于1、2號(hào)染色體上．
故答案為：
（1）27    $\frac{1}{32}$（2）40
（3）4
（4）$\frac{2}{5}$
（5）讓F₁雌雄成鼠交配得到F₂（或讓多只F₁雌鼠與父本小白鼠交配）  觀察統(tǒng)計(jì)F₂中小鼠的毛色（或觀察統(tǒng)計(jì)子代小鼠的毛色）性狀分離比
①黃色：鼠色：白色=9：3：4（或黃色：鼠色：白色=1：1：2）
②黃色：白色=3：1（或黃色：白色=1：1）

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因自由組合規(guī)律的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題和解決問題的能力．