Question

13．香猪“天资聪颖、略通人性”，成为人们的新宠．其背部皮毛颜色是由位于不同常染色体上的两对基因（A、a和B、b）控制的，共有四种表现型：黑色（A-B-）、褐色（aaB-）、棕色（A-bb）和白色（aabb）．

（1）若图1所示为一只黑色小香猪（AaBb）产生的一个初级精母细胞，1位点为A，2位点为a，造成这一现象的可能原因是基因突变或交叉互换．
（2）两只黑色小香猪交配产下一只白色雄性小香猪，则它们再生下一只棕色雌性小香猪的概率是$\frac{3}{32}$．
（3）小香猪体内合成色素的过程是图2
①上述黑色素的合成过程表明，基因控制生物性状的途径之一是基因通过控制酶的合成来控制代谢从而控制性状．
②A基因控制皮毛颜色，可以作为基因工程的目的基因．获得A基因的主要途径是人工合成．
（4）有多对黑色杂合的小香猪，要选育出纯合的棕色小香猪，请简要写出步骤
（假设亲本足够多，产生的后代也足够多）：
①杂交：选择亲本中多对雌雄个体进行杂交．
②测交：选择F₁中的棕色小香猪与白色小香猪测交，不出现性状分离的即为纯合．
（5）已知小香猪的一种隐性性状由基因h控制，但不知控制该性状的基因（h）是位于常染色体上，还是位于X（或Y）染色体上？请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果．调查方案：
①寻找具有该隐性性状的小香猪进行调查．
②统计具有该性状小香猪的性别比例．
调查结果及相应结论：
①若患者雄性多于雌性，则h基因位于X染色体上．
②若患者雄性与雌性差不多，则h基因位于常染色体上．
③若患者全是雄性，则h基因位于Y染色体上．

Answer 1

分析 分析图形：图1中没有同源染色体，有姐妹染色单体，处于减数第二次分裂，l位点为A，2位点为a，两个位点的基因应该时相同的，都是A或都是a，根据亲本的基因型为Aa，可知造成这一现象的可能原因可基因突变或交叉互换．
根据题干信息已知：香猪体色受2对常染色体上的2对等位基因的控制，遵循基因的自由组合定律，黑色为A-B-、褐色为aaB-、棕色为A-bb、白色为aabb．

解答 解：（1）图1中没有同源染色体，有姐妹染色单体，处于减数第二次分裂，l位点和2位点的基因应该时相同的，都是A或都是a，但现在一个是A，一个是a，说明在间期复制时发生了基因突变，或在减数第一次分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换．
（2）由于两只黑色小香猪交配产下的一只白色雄小香猪，所以两只黑色小香猪的基因型都是AaBb，根据基因的自由组合定律，AaBb→黑色（9A_B_）：褐色（3aaB_）：棕色（3A_bb）：白色（1aabb），它们再生下一只棕色雌性小香猪的概率是$\frac{3}{16}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{32}$．
（3）①黑色素的合成过程需要酶的催化，而酶的合成受基因控制，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢从而控制性状．
②获得目的基因的主要途径是人工合成．
（4）有多对黑色杂合的小香猪，要选育出纯合的棕色小香猪，先杂交：选择亲本中多对雌雄个体进行杂交；再测交：选择F₁中的棕色小香猪与白色小香猪测交，不出现性状分离的即为纯合的棕色小香猪．
（5）已知小香猪的一种隐性性状由单基因h控制，为确定控制该性状的基因（h）是否位于常染色体上，可按如下方案进行调查：
方案：①寻找具有该隐性性状的小香猪进行调查．
②统计具有该性状小香猪的性别比例．
结果：若患者雄性多于雌性，则h基因位于X染色体上；
若患者雄性与雌性差不多，则h基因位于常染色体上；
若患者全是雄性，则h基因位于Y染色体上．
故答案为：
（1）基因突变或交叉互换
（2）$\frac{3}{32}$
（3）①基因通过控制酶的合成来控制代谢从而控制性状   ②人工合成
（4）①杂交：选择亲本中多对雌雄个体进行杂交
②测交：选择F₁中的棕色小香猪与白色小香猪测交，不出现性状分离的即为纯合
（5）统计具有该性状小香猪的性别比例
结果：若患者雄性多于雌性，则h基因位于X染色体上
若患者雄性与雌性差不多，则h基因位于常染色体上
若患者全是雄性，则h基因位于Y染色体上

点评 本题以小香猪为素材，考查学生运用基因的自由组合定律和减数分裂分析问题的能力，属于中档题．