Question

刺毛鼠（2n=16）背上有硬棘毛，体浅灰色或沙色，张教授在一个封闭饲养的刺毛鼠繁殖群体中，偶然发现一只无刺雄鼠（浅灰色），全身无棘毛，并终身保留无刺状态．张教授为了研究无刺小鼠的遗传特性，让这只无刺雄鼠与雌性刺毛鼠交配，结果F₁全是刺毛鼠；再让F₁刺毛鼠雌雄交配，生产出8只无刺小鼠和25只刺毛鼠，其中无刺小鼠全为雄性．
（1）张教授初步判断：
①该雄鼠无刺的原因是种群中基因突变造成，而不是营养不良或其他环境因素造成；
②控制无刺性状的基因位于性染色体上．
写出张教授作出上述两项判断的理由：
判断①的理由

 

；
判断②的理由

 

．
（2）小鼠毛色的黄与灰、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状，分别由等位基因R、r和T、t控制．在毛色遗传中，具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育．从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得F₁的表现型及比例如下表所示，请分析回答：

	黄毛尾弯曲	黄毛尾正常	灰毛尾弯曲	灰毛尾正常
♂	2 12	2 12	1 12	1 12
♀	4 12	0	2 12	0

①控制毛色的基因在

 

染色体上，不能完成胚胎发育的合子的基因型是

 

．
②亲代雄鼠和雌鼠的基因型分别是

 

 和

 

．
③让F₁代的全部黄毛尾正常雄鼠与黄毛尾弯曲雌鼠杂交，F₂代中灰毛尾弯曲雌鼠占的比例为

 

．
④若F₁代出现了一只正常尾雌鼠，欲通过杂交实验探究这只雌鼠是基因突变的结果还是由环境因素引起的，写出能达到这一目的杂交亲本，并作出相应的实验结果预期．
亲本组合：

 

．
预期实验结果及相应结论．
i．若

 

，则为基因突变的结果；
ii．若

 

，则由环境因素引起的．

Answer 1

考点：伴性遗传,基因的分离规律的实质及应用,基因突变的特征

专题：

分析：本题考查基因的分离定律、基因的自由组合定律、伴性遗传、基因突变等知识，从题干可判断无刺为隐性性状，在根据实验结果判断在什么染色体上；从表格在不同性别的后代中出现的情况和比例，可判断毛色和尾形的遗传方式，据此解题．

解答： 解：（1）①张教授在一个封闭饲养的刺毛鼠繁殖群体中，偶然发现一只无刺雄鼠（浅灰色），全身无棘毛，并终身保留无刺状态，说明无刺性状是该雄鼠无刺的原因是种群中基因突变造成，而不是营养不良或其他环境因素造成；后来张教授让这只无刺雄鼠与雌性刺毛鼠交配，结果F₁全是刺毛鼠；再让F₁刺毛鼠雌雄交配，生产出8只无刺小鼠和25只刺毛鼠，其中无刺小鼠全为雄性．说明无刺性状是隐性性状，而且是可遗传给后代，因为营养不良或其他环境因素造成的不可遗传，故是可遗传的变异，种群中常见种为刺毛鼠，出现无刺性状最可能是基因隐性突变的结果．
②依据题意可判断无刺小鼠为隐性突变的结果，且F₂中无刺小鼠全为雄性的，雌性的有刺、无刺性状都有，表现出与性别相关连，故该基因位于X染色体上．
（2）①分性别整理数据可以得知，黄毛♂：黄毛♀=1：1，灰毛♂：灰毛♀=1：1，尾弯曲♂：尾弯曲♀=3：6，尾正常♂：尾正常♀=3：0，根据伴性遗传的特点--性染色体上的基因控制的性状与性别相关可知，控制尾弯曲与尾正常的基因位于性染色体上，而控制黄毛与灰毛的基因位于常染色体上．只分析黄毛和灰毛的性状分离比发现，子代的黄毛：灰毛=2：1，可以得出黄毛为显性性状，显性纯合体有致死现象，即不能完成胚胎发育的合子的基因型是不能完成胚胎发育的合子的基因型是RR．
②黄毛为显性性状，显性纯合体有致死现象，根据表格中后代的性状分离情况，可判断亲本毛色相关基因组成为Rr×Rr；F₁中雄性个体既有尾弯曲，又有尾正常，因此雌鼠基因型为X^TX^t，而F₁中雌性个体只有尾弯曲，因此雄性个体基因型为X^TY，因此亲代雌鼠、雄鼠的基因型分别是RrX^TX^t、RrX^TY．
③亲本的基因型为RrX^TY、RrX^TX^t，所以F₁的黄毛尾正常雄鼠的基因型为RrX^tY、黄色尾弯曲雌鼠的基因型为 RrX^TX^T

1

2

或RrX^TX^t

1

2

，分别计算F2灰鼠出现的概率和尾弯曲雌鼠出现的概率，即可得出灰色尾弯曲雌鼠的概率为

1

3

×（

1

2

×

3

4

）=

1

8

（计算过程要注意显性纯合子胚胎致死）．
④根据仅由环境引起的变异，生物体的遗传物质不发生改变，而基因突变产生的形状，其遗传物质发生改变，即可设计出不同的杂交组合，得出结论．
故答案是：
（1）①因为无刺的性状可遗传给后代，是可遗传的变异，种群中常见种为刺
毛鼠，出现无刺性状最可能是基因突变的结果；
②因为F₁刺毛鼠雌雄交配后代无刺性状和性别相关连，故该基因位于性染色体上．
（2）①常 RR 
②RrX^TY  RrX^TX^t  
③

1

8

  
④有两种方案，答任何一种均可，但前后要对应．
方案一：尾正常雌鼠x 尾弯曲雄鼠
i．后代雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾；  ii．后代雄鼠出现弯曲尾
方案二：尾正常雌鼠x 尾正常雄鼠
i．后代全为正常尾；   ii．后代出现弯曲尾

点评：这道题综合性很强，考查了基因的两大遗传定律、突变和伴性遗传等知识点．要求学生不但能判断遗传方式，还要阐述理由；同时要有图表分析能力和实验设计能力．计算概率时要注意显性纯合子胚胎致死．