Question

19．小鼠品系众多，是遗传学研究的常用材料．某品系小鼠（2N=40）的成年鼠的体重由位于常染色体上三对独立遗传的等位基因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的成年鼠最重，aaddff的成年鼠最轻）．请回答：
（1）用父本（体重最轻）和母本（体重最重）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）将小鼠精原细胞染色体上的DNA用³H标记后（即第一代细胞）转移到无放射性的培养液中培养，在有丝分裂的后期（第一个细胞周期内），每个细胞中含放射性的染色体最多80条．
（3）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位于一对常染色体上（1、2号染色体），假定母本为纯合黄色鼠，父本为纯合双隐形白色鼠．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）．（要求：简要写出实验设计并预测实验结果）
实验设计的步骤：
①让纯合黄色鼠与纯合双隐形白色鼠进行杂交，得到子一代；
②让子一代雌性、雄性小鼠相互交配，得到子二代；
③统计子二代小鼠的表现型及比例．
预期结果及结论：
①如果子二代小鼠黄色：白色=3：1，则说明Y、y与B、b位于一对同源染色体上；
②如果子二代小鼠毛色是黄色：白色：鼠色=9：4：3，说明Y、y与B、b分别位于2对同源染色体上．

Answer 1

分析 基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；由题意知，A-a、D-d、F-f这三对基因独立遗传，因此遵循自由组合定律，小鼠三对基因的遗传效应相同，且具有累加效应，AADDFF的成年鼠最重，aaddff的成年鼠最轻，因此每一个显性基因增重量相同．

解答 解：（1）由题意知父本基因型是aaddff，母本基因型是AADDFF，子一代的基因型是AaDdFf，子一代相互交配，与父本相同体重的比例是aaddff=$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，与母本体重相同的比例是AADDFF=$\frac{1}{64}$，因此则F₂中成鼠体重介于亲本之间的个体占1-$\frac{1}{64}$$-\frac{1}{64}$=$\frac{31}{32}$．
（2）由于DNA分子复制是半保留复制，染色体复制一次，每个DNA分子都有一条链含有H³，在有丝分裂的后期，着丝点分裂，染色体加倍，是80条染色体，80条染色体上都含有H³．
（3）由题意知，纯合黄色鼠的基因型是YYBB，双隐形白色鼠的基因型yybb，杂交子一代的基因型是YyBb，如果B、b与Y、y位于同一对同源染色体上，则子一代产生配子的类型及比例是YB：yb=1：1，子一代相互交配后代的基因型及比例是YYBB：YyBb：yybb=1：2：1，分别表现为黄色、黄色、白色，如果两对等位基因分别位于2对同源染色体上，则子一代产生的配子的类型及比例是YB：Yb：yB：yb=1：1：1：1，子一代相互交配，子二代的基因型及比例是Y_B_：Y_bb：yyB_：yybb=9：3：3：1，分别表现为黄色、白色、鼠色，白色，因此要探究另一对等位基因是否也位于1、2号染色体上的实验步骤是：
①让纯合黄色鼠与纯合双隐形白色鼠进行杂交，得到子一代；
②让子一代雌性、雄性小鼠相互交配，得到子二代；
③统计子二代小鼠的表现型及比例．
预期结果及结论；
①如果子二代小鼠黄色：白色=3：1，则说明Y、y与B、b位于一对同源染色体上；
②如果子二代小鼠毛色是黄色：白色：鼠色=9：4：3，说明Y、y与B、b分别位于2对同源染色体上．
故答案为：
（1）$\frac{31}{32}$
（2）80
（3）实验设计的步骤：
①让纯合黄色鼠与纯合双隐形白色鼠进行杂交，得到子一代；
②让子一代雌性、雄性小鼠相互交配，得到子二代；
③统计子二代小鼠的表现型及比例．
预期结果及结论：
①如果子二代小鼠黄色：白色=3：1，则说明Y、y与B、b位于一对同源染色体上；
②如果子二代小鼠毛色是黄色：白色：鼠色=9：4：3，说明Y、y与B、b分别位于2对同源染色体上

点评 本题旨在考查学生理解基因自由组合定律的实质和使用条件、DNA分子的半保留复制和有丝分裂过程的特点等知识要点，学会应用分离定律解答自由组合问题及应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果、获取结论．