Question

11．以下生物的相关基因遗传均符合自由组合定律，请计算并回答：
（1）金鱼体色的遗传受四对独立遗传的基因控制，白色是由四对隐性基因（aabbccdd）控制，而四对基因中只要有一个显性基因存在时，就使个体表现为紫色．观察发现紫色鱼的体色深浅程度随显性基因的数目增多而加深，则紫色最深的金鱼其基因型应该是AABBCCDD，用紫色最深的紫色鱼与白色鱼杂交得到足够数量的F₁，让F₁雌雄鱼杂交，得到F₂个体，若F₂个体的各表现型成活率相同，则F₂中紫色个体和白色个体的比例理论上应该为255：1．
F₂个体中杂合子占$\frac{15}{16}$，紫色个体中纯合子占$\frac{1}{17}$．
（2）基因型为AaBbDdEeGgHhKk个体自交，假定这7对等位基因自由组合，子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为$\frac{35}{128}$．
（3）日本明蟹壳色有三种情况：灰白色、青色和花斑色．其生化反应原理如图所示．基因A控制合成酶1，基因B控制合成酶2，基因b控制合成酶3．基因a控制合成的蛋白质无酶1活性，基因a纯合后，毒性物质A（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡．A物质积累表现为灰白色壳，C物质积累表现为青色壳，D物质积累表现为花斑色壳．
两只青色壳明蟹AaBb×AaBb杂交，后代的成体中青色壳的比例为$\frac{9}{14}$．

Answer 1

分析 关于“基因自由组合定律”，考生可以从以下几方面把握：
（1）适用范围：
①适用两对或两对以上相对性状的遗传，并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上．
②非同源染色体上的非等位基因自由组合，发生在减数第一次分裂过程中，因此只有进行有性生殖的生物，才能出现基因的自由组合． 
③按遗传基本定律遗传的基因，均位于细胞核中的染色体上．所以，基因的分离定律和基因的自由组合定律，均是真核生物的细胞核遗传规律．
（2）基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合．

解答 解：（1）根据题意可知，紫色鱼的体色深浅程度随显性基因的数目增多而加深，因此显性纯合子的颜色应该最深，即紫色最深的金鱼其基因型应该是AABBCCDD，用紫色最深的紫色鱼（AABBCCDD）与白色鱼（aabbccdd）杂交得到足够数量的F₁（AaBbCcDd），让F₁雌雄鱼杂交，得到F₂个体，若F₂个体的各表现型成活率相同，则F₂中白色个体的比例理论上有$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{256}$，其它全为紫色，因此紫色个体和白色个体的比例理论上应该为255：1．F₂个体中纯合子占$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{16}$，因此杂合子占$\frac{15}{16}$，紫色个体中纯合子占（$\frac{1}{16}-\frac{1}{256}$）÷$\frac{255}{256}$=$\frac{1}{17}$．
（2）基因型为AaBbDdEeGgHhKk个体自交，假定这7对等位基因自由组合，对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为${C}_{7}^{3}$×（$\frac{1}{2}$）³×（$\frac{1}{2}$）⁴=$\frac{35}{128}$．
（3）由题意分析可知，丙物质积累表现为青色壳，所以青色壳必须是能产生乙和丙物质的，因此明蟹的青色壳是由2对基因控制（要同时具有A和B），其基因型为AABb、AABB、AaBB、AaBb四种； 由于aa使甲物质积累表现为灰白色壳，丙物质积累表现为青色壳，丁物质积累表现为花斑色壳，所以AaBb×AaBb杂交，则后代中成体的表现型及比例为青色：花斑色：灰白色=9：3：2（aa50%个体死亡），即后代的成体中青色壳的比例为$\frac{9}{14}$．
故答案为：
（1）AABBCCDD    255：1   $\frac{15}{16}$     $\frac{1}{17}$
（2）$\frac{35}{128}$
（3）$\frac{9}{14}$

点评 本题考查基因分离定律的实质及应用、基因自由组合定律的实质及应用，要求考生掌握基因分离定律的实质，能准确判断两对相对性状的显隐性；掌握基因自由组合定律的实质，能采用逐对分析法进行简单的概率计算．