Question

9．下面是有关于某二倍体生物的一些遗传性状的描述，请分析并回答下列问题：
（1）某地区人群中，每万人中有一个患苯丙酮尿症，一个表型正常男子的父母均正常，但有一个患病妹妹．
该地区正常基因和致病基因的概率分别是99%和1%．
这个正常男性与该地一个不知基因型的正常女性结婚，所生后代患病的概率是$\frac{1}{303}$．
（2）若该生物为小鼠，其毛色的黄与灰、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状，分别由等位基因A、a和B、b控制．假设在毛色遗传中，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：

	黄毛尾变曲	黄毛尾正常	灰毛尾弯曲	灰毛尾正常
♂	$\frac{2}{12}$	$\frac{2}{12}$	$\frac{1}{12}$	$\frac{1}{12}$
♀	$\frac{4}{12}$	0	$\frac{2}{12}$	0

①亲本中母本的基因型是AaX^BX^b．
②若只考虑小鼠毛色的遗传，让F₁代的全部雌雄个体随机交配，在得到的F₂代群体中，A基因的基因频率为$\frac{1}{4}$．
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代中灰毛尾弯曲雄鼠占的比例为$\frac{1}{8}$
（3）若该生物为番茄，有一种三体，其6号染色体的同源染色体有三条（比正常的番茄多一条）．三体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条随意配对联会形成一个四分体，另1条同源染色体不能配对．减数第一次分裂的后期，组成四分体的同源染色体正常分离，另1条染色体随机地移向细胞的任何一极，而其他如5号染色体正常配对、分离（如图所示）．
从变异的角度分析，三体的形成属于染色体数目变异，设三体番茄的基因型为AABBb，则其产生的花粉可能有的基因型为AB、Ab、ABb、ABB．

Answer 1

分析 根据题意分析可知：父母均正常，但有一个患苯丙酮尿症的女儿，即“无中生有为隐性，隐性看女病，女病男正非伴性”，这说明苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病（用A、a表示），则这对夫妇的基因型均为Aa，该男子的基因型及概率为$\frac{1}{3}$AA、$\frac{2}{3}$Aa．
分析表格可知：F₁雌雄性中黄毛：灰毛都是2：1，说明是常染色体遗传，且黄色是显性性状，显性纯合致死；F₁雌性中只有尾弯曲，F₁雄性中尾弯曲：正常=1：1，说明尾正常是隐性性状，而且位于X染色体上．

解答 解：（1）每10000人中有1个人患苯丙酮尿症，即aa的基因型频率为$\frac{1}{10000}$，由此可推知a的基因频率为$\sqrt{\frac{1}{10000}}=\frac{1}{100}$，则A的基因频率为99%，a的基因频率为1%．根据遗传平衡定律，AA的基因型频率为（$\frac{99}{100}$）²，Aa的基因型频率为2×$\frac{1}{100}×\frac{99}{100}$，所以人群中一名正常女子的基因型为Aa的概率为$\frac{2×\frac{1}{100}×\frac{99}{100}}{（{\frac{99}{100}）}^{2}+2×\frac{1}{100}×\frac{99}{100}}$=$\frac{2}{101}$．因此，该男子（基因型及概率为$\frac{1}{3}$AA、$\frac{2}{3}$Aa）与该地一个表现正常的女子结婚后，生育患苯丙酮尿症孩子的概率是$\frac{1}{4}×\frac{2}{3}×\frac{2}{101}=\frac{1}{303}$．
（2）①控制小鼠毛色遗传的基因与尾形的基因在遗传时遵循基因自由组合定律．只看正常尾和弯曲尾这一对相对性状，子代雄性个体中正常尾：弯曲尾=1：1，而雌性均为弯曲尾，说明弯曲尾相对于正常尾是显性性状，且控制正常尾和弯曲尾的基因在X染色体上，则亲本的基因型为X^BX^b×X^BY；只看黄毛和灰毛这一对相对性状，子代雌、雄性个体中黄毛：灰毛均为2：1，说明黄毛相对于灰毛是显性性状，且AA纯合时致死，则亲本的基因型均为Aa．综合以上分析可知母本的基因型为AaX^BX^b．
②若只考虑小鼠毛色的遗传，F₁代的基因型及比例为$\frac{1}{3}$aa、$\frac{2}{3}$Aa，所以A的频率为$\frac{1}{3}$，a的频率为$\frac{2}{3}$，F₁代的全部雌雄个体随机交配得到的F₂代群体中：AA=$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{9}$、aa=$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$、Aa=2×$\frac{1}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$，其中AA个体致死，则Aa占50%，aa占50%，所以A基因的基因频率为$\frac{1}{4}$．
③F₁黄色鼠为Aa，又AA致死，故F₂中灰色占$\frac{1}{3}$．父本的基因型是AaX^BY，母本的基因型是AaX^BX^b，F₁尾弯曲雌鼠基因型为X^BX^B或X^BX^b，且比例为1：1，故F1中黄色弯曲雌的基因型是AaX^BX^B和AaX^BX^b各占$\frac{1}{2}$，它们与尾正常雄鼠X^bY交配，后代中尾弯曲雌鼠X^BX^-占：$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$+$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{3}{8}$．所以F₂代中灰毛尾弯曲雌鼠占的比例为：$\frac{1}{3}$×$\frac{3}{8}$=$\frac{1}{8}$．
（3）从变异的角度分析，三体的形成属于染色体数目变异．设三体番茄的基因型为AABBb，根据题意，三体（BBb）在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条随意配对联会形成一个四分体，另1条同源染色体不能配对．减数第一次分裂的后期，组成四分体的同源染色体正常分离，另1条染色体随机地移向细胞的任何一极．若BB联会，则产生的花粉的基因型为AB、ABb；若Bb联会，则产生的花粉的基因型为ABB、Ab或AB、ABb，所以该三体产生的花粉可能有的基因型为AB、Ab、ABb、ABB．
故答案为：
（1）99%    1%    $\frac{1}{303}$
（2）AaX^BX^b$\frac{1}{4}$    $\frac{1}{8}$
（3）染色体数目变异     AB、Ab、ABb、ABB

点评 本题考查基因分离定律的实质及应用、基因频率、伴性遗传、染色体变异等相关知识，要求考生掌握基因分离定律的实质，能根据题干信息推断出该男子的基因型及概率；掌握基因频率的计算方法，能根据遗传平衡定律计算出正常女子基因型为Aa的概率，根据图表计算后代比例，有一定难度．