Question

6．小鼠品系众多，是遗传学研究的常用材料．如图是某品系小鼠（2N=40）的某些基因在染色体上的排列情况．该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A-a、D-d、F-f控制，这三对基因的遗传效应相同，且具有累加效应（AADDFF的成鼠最重，aaddff的成鼠最轻）．请回答下列问题：
（1）在该小鼠的种群中，控制体重的基因型有27种．用图中亲本杂交获得F₁，F₁雌雄个体相互交配获得F₂，则F₂中成鼠体重介于亲本之间的个体占$\frac{31}{32}$．
（2）若图中父本在形成精子过程中因为减数分裂时同源染色体未分离，受精后形成一只XXY的小鼠，小鼠成年后，如果能进行正常的减数分裂，则可形成4种性染色体不同的配子．
（3）小鼠的有毛与无毛是一对相对性状，分别由等位基因E、e控制，位于1、2号染色体上．经多次实验，结果表明，上述亲本杂交得到F₁后，让F₁的雌雄小鼠自由交配，所得F₂中有毛鼠所占比例总是$\frac{2}{5}$，请推测最可能的原因是E基因显性纯和致死．
（4）小鼠的体色由两对基因控制，Y代表黄色，y代表鼠色，B决定有色素，b决定无色素（白色）．已知Y与y位于1、2号染色体上，图中母本为纯合黄色鼠，父本为纯合白色鼠．请设计实验探究另一对等位基因是否也位于1、2号染色体上（仅就体色而言，不考虑其他性状和交叉互换）．
第一步：选择图中的父本和母本杂交，得到F₁；
第二步：让F1雌雄成鼠相互交配得到F2（或让F1雌鼠与父本小白鼠交配得到F2）；
第三步：观察统计F2中小鼠的毛色及比例．
结果及结论：
①若子代小鼠毛色表现为黄色：鼠色：白色=9：3：4（或黄色：鼠色：白色=1：1：2），则另一对等位基因不位于1、2号染色体上；
②若子代小鼠毛色表现为黄色：白色=3：1（或黄色：白色=1：1），则另一对等位基因也位于1、2号染色体上．

Answer 1

分析 1、由题意知，控制小鼠性状的三对等位基因独立遗传，因此三对等位基因在遗传过程中遵循基因的自由组合定律，且是数量性状，即小鼠体重随显性基因数目的增加而增加，显性纯合时体重最大，隐性纯合时体重最小．
2、减数分裂过程中同源染色体联会形成四分体，减数第一次分裂后期，同源染色体分离，分别进入不同的细胞中．
3、位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合，遵循自由组合定律，位于同源染色体上的非等位基因遵循连锁交换定律，不遵循自由组合定律．

解答 解：（1）该小鼠的种群中每对等位基因的基因型有三种，即显性纯合、显性杂合、隐性纯合，三种基因型，对三对等位基因来说，控制体重的基因型是3×3×3=27种；分析题图可知，母本的基因型是AADDFF，父本的基因型是aaddff，子一代的基因型是AaDdFf，F₁雌雄个体相互交配获得F₂，则F₂中成鼠体重与母本相同的概率是AADDFF=$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，与父本体重相同的概率是aaddff=$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，则介于亲本之间的个体占1-$\frac{1}{64}-\frac{1}{64}$=$\frac{31}{32}$．
（2）性染色体组型为XXY的小鼠，减数分裂过程中，三条同源染色体随机联会形成四分体，因此产生的精子的染色体组型可能是XX、Y、XY、X四种．
（3）由题图可知，对于有毛和无毛这一对相对性状来说，母本的基因型是Ee，父本的基因型是ee，杂交子一代的基因型是Ee：ee=1：1，子一代小鼠产生的雌配子的基因型及比例是E：e=1：3，雄配子的基因型及比例是E：e=1：3，因此自由交配后代的基因型及比例是EE：Ee：ee=1：6：9，如果EE致死，则有毛的比例占$\frac{2}{5}$．
（4）由题意知，图中母本为纯合黄色鼠的基因型是YYBB，纯合白色鼠的基因型为yybb，如果两对等位基因分别位于2对同源染色体上，则遵循基因的自由组合定律，如果位于一对同源染色体上则不遵循自由组合定律，遵循连锁定律，因此可以用择图中的父本和母本杂交，得到F₁；让F1雌雄成鼠相互交配得到F2（或让F1雌鼠与父本小白鼠交配得到F2）；观察统计F2中小鼠的毛色及比例判断2对等位基因的位置．
①如果2对等位基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，F1雌雄成鼠相互交配得到F2的基因型及比例是Y_B_：Y_bb：yyB_：yybb=9：3：3：1，即黄色：鼠色：白色=9：3：4；F1雌鼠与父本小白鼠交配得到F2基因型及比例是BbYy：Bbyy：bbYy：bbyy=1：1：1：1，即黄色：鼠色：白色=1：1：2．
②如果2对等位基因都位于一对同源染色体上，则遵循连锁定律，YYBB：YyBb：yybb=1：2：1，即黄色：白色=3：1；F1雌鼠与父本小白鼠交配得到F2基因型及比例是BbYy：bbyy=1：1，即黄色：白色=1：1．
故答案为：
（1）27    $\frac{31}{32}$  
（2）4      
（3）E基因显性纯和致死
（4）第二步：让F1雌雄成鼠相互交配得到F2（或让F1雌鼠与父本小白鼠交配得到F2）
第三步：观察统计F2中小鼠的毛色及比例
①若子代小鼠毛色表现为黄色：鼠色：白色=9：3：4（或黄色：鼠色：白色=1：1：2），则另一对等位基因不位于1、2号染色体上
②若子代小鼠毛色表现为黄色：白色=3：1（或黄色：白色=1：1），则另一对等位基因也位于1、2号染色体上

点评 本题的知识点是基因分离定律和自由组合定律的实质和应用，减数分裂过程中染色体行为变化，旨在考查学生对孟德尔遗传规律的实质和应用的理解，把握知识的内在联系形成知识网络并应用相关知识对遗传学问题进行分析、推理、计算的能力获及设计遗传实验、预期实验结果、获取结论的能力．