Question

9．家鼠的毛色有棕色和灰色之分，受常染色體上的一對(duì)等位基因（D、d）控制，該對(duì)基因的表達(dá)受性別影響．現(xiàn)有兩組雜交實(shí)驗(yàn)如下：
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二：棕色雌鼠×灰色雄鼠，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為棕色
請(qǐng)分析并回答相關(guān)問(wèn)題：
（1）從本質(zhì)上講，等位基因的差異表現(xiàn)在堿基對(duì)的排列順序不同，基因復(fù)制方式是半保留復(fù)制．老鼠毛色的顯性性狀為棕色，基因型為dd的個(gè)體只在雄性個(gè)體中表現(xiàn)出相應(yīng)性狀．
（2）實(shí)驗(yàn)一中親代棕色雌鼠的基因型為Dd；實(shí)驗(yàn)二中親代棕色雌鼠的基因型為DD．
（3）如果實(shí)驗(yàn)一中的子代個(gè)體隨機(jī)交配后代中，灰色鼠所占比例$\frac{1}{8}$．
（4）如果實(shí)驗(yàn)二中偶然出現(xiàn)一只灰色雄鼠，如要通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷是基因突變（只考慮等位基因中一個(gè)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(shí)驗(yàn)的思路是：讓該灰色雄鼠與實(shí)驗(yàn)一中的棕色雌鼠進(jìn)行雜交．
②預(yù)期實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(gè)體的表現(xiàn)型出現(xiàn)3：1的性狀分離，因此實(shí)驗(yàn)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(cè)：雄性個(gè)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(shí)驗(yàn)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(duì)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．基因復(fù)制方式為半保留復(fù)制．根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(gè)體的表現(xiàn)型出現(xiàn)3：1的性狀分離，因此實(shí)驗(yàn)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(cè)：雄性個(gè)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(gè)體只在雄性個(gè)體中表現(xiàn)出相應(yīng)性狀．
（2）根據(jù)（1）實(shí)驗(yàn)一中親代棕色雌鼠的基因型為Dd；實(shí)驗(yàn)二：棕色雌鼠×灰色雄鼠，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為棕色，可推測(cè)實(shí)驗(yàn)二中親代棕色雌鼠的基因型為DD，灰色雄鼠的基因型為dd．
（3）由分析可知，實(shí)驗(yàn)一中的子代雌雄個(gè)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(huì)出現(xiàn)灰色，因此灰色鼠的比例=$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$．
（4）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(shí)驗(yàn)一中的棕色雌鼠進(jìn)行雜交．
②a．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．
故答案為：
（1）堿基對(duì)的排列順序    半保留復(fù)制    棕色     dd
（2）Dd     DD
（3）$\frac{1}{8}$．
（4）①讓該灰色雄鼠與實(shí)驗(yàn)一中的棕色雌鼠進(jìn)行雜交．
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，則是基因突變的結(jié)果

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基因分離定律的有關(guān)知識(shí)，要求考生能夠根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)的結(jié)果推測(cè)基因型和表現(xiàn)型之間的關(guān)系，同時(shí)能夠充分利用題干中的“該對(duì)基因的表達(dá)受性別影響”的信息；并能夠針對(duì)雜交過(guò)程中產(chǎn)生的變異個(gè)體設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)判斷變異的原因，具有一定的難度．