Question

17．肥胖与遗传密切相关，是影响人类健康的重要因素之一．
（1）老鼠的肥胖与体重正常为一对相对性状（由A和a基因控制），如果为常染色体遗传，但不知显隐性关系．现让多只肥胖老鼠与多只体重正常老鼠杂交，产生大量后代，若F₁全是肥胖鼠，即肥胖为显性．让多对肥胖老鼠相互交配，产生大量后代，若F₁既有肥胖鼠，也有体重正常老鼠，即肥胖为显性．
（2）如果肥胖为隐性，但不知肥胖基因是在常染色体上还是X染色体上．让肥胖老鼠和体重正常老鼠进行正交和反交，产生大量后代，若正交与反交后代性状比例都与性别无关，即肥胖基因在常染色体上．让体重正常雄鼠与肥胖雌鼠杂交，产生大量后代，若F_{1雄鼠全是肥胖鼠，雌鼠全是体重正常鼠}，即肥胖基因在X染色体上．
（3）假设体重正常（A）对肥胖（a）显性，为常染色体遗传．现让纯合体重正常老鼠与肥胖老鼠交配，产生大量小鼠，发现有一只肥胖小鼠的．出现该肥胖小鼠的原因可能是亲鼠在产生配子时发生基因突变，也可能是染色体片段缺失．（注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同）
实验步骤：
①用该肥胖小鼠与基因型为AA的个体杂交，获得大量F₁ 个体；
②让F₁自由交配，观察、统计F₂表现型及比例．
结果预测：
Ⅰ如果F₂表现型及比例为正常鼠：肥胖鼠=3：1，则为基因突变；
Ⅱ如果F₂表现型及比例为正常鼠：肥胖鼠=4：1，则为染色体片段缺失．
（4）研究成果表明：人的体重主要受多基因遗传的控制．假如一对夫妇基因型均为AaBb（A、B基因使体重增加的作用相同且具有累加效应，2对基因独立遗传），从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是$\frac{5}{16}$，体重低于父母的基因型为$\frac{5}{16}$．
（5）有的学者认为利于油脂积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，表明自然选择决定生物进化的方向．在人群中肥胖基因频率变化不明显，但随着营养条件改善，肥胖发生率明显增高，这说明肥胖是基因与环境共同作用的结果．

Answer 1

分析 1、显性性状的判断方法：①具有相对性状的纯合亲本杂交，子一代表现出的亲本的性状是显性性状，为表现的亲本的性状是隐性性状；②表现型相同的雌雄亲本进行交配，如果后代发生性状分离，则亲本性状是显性性状．
2、判断基因是在常染色体上还是在性染色体上的方法：①正交、反交法，如果正交、反交杂交后代的结果相同，一般来说基因位于常染色体上，如果正交、反交后代的表现型比例不同，一般说明基因位于性染色体上；②用隐性雌性个体与显性个体杂交，如果后代的雌性个体表现为显性性状，雄性个体表现为隐性性状，则基因位于X染色体上．
3、分析题干可知，该实验的目的是探究肥胖小鼠的原因是亲鼠在产生配子时发生基因突变还是染色体片段缺失，如果是基因突变，肥胖小鼠的基因型是aa，用该肥胖小鼠与基因型为AA的个体杂交的子一代，子一代自由交配得子二代，A_：aa=3：1；如果是A基因所在的染色体片段缺失引起的，则该肥胖鼠的基因型是aO．让用该肥胖小鼠与基因型为AA的个体杂交，获得大量F₁ 个体的基因型是Aa、AO，子一代产生的配子的基因型及比例是A：a：O=2：1：1，自由交配时，用雌雄配子结合法进行计算，子二代的基因型及比例是
AA：Aa、AO：aO：aa：OO=4：4：4：2：1：1，其中OO胚胎致死，正常：肥胖=4：1．
4、数量性状的遗传与基因个数有关，A、B基因使体重增加的作用相同且具有累加效应，2对基因独立遗传，说明两对等位基因在遗传过程中遵循自由组合定律，体重的表现型共有5种，4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、0个显性基因．

解答 解：（1）如果多只肥胖老鼠与多只体重正常老鼠杂交，子代全是肥胖鼠，说明肥胖是显性性状；如果多对肥胖老鼠相互交配，子代发生性状分离，既有肥胖鼠，也有体重正常老鼠，说明肥胖是显性性状．
（2）如果肥胖基因位于常染色体上，则性状遗传与性别无关，正交、反交的结果相同；如果是X染色体上的隐性遗传，则体重正常雄鼠的基因型是X^AY，肥胖雌鼠基因型是X^aX^a，二者杂交后代是X^AX^a、X^∞Y，前者是正常雌鼠，后者是肥胖雄鼠．
（3）假设体重正常（A）对肥胖（a）显性，为常染色体遗传，纯合体重正常老鼠（AA）与肥胖老鼠（aa）交配，后代的基因型是Aa，都是正常鼠，如果发现有一只肥胖小鼠，如果出现该肥胖小鼠的原因是基因突变，则这只肥胖小鼠的基因型是aa，用该肥胖小鼠与基因型为AA的个体杂交，获得大量F₁ 个体的基因型是Aa，让F₁自由交配，F₂表现型及比例是正常鼠：肥胖鼠=3：1；如果是A基因所在的染色体片段缺失引起的，则该肥胖鼠的基因型是aO．让用该肥胖小鼠与基因型为AA的个体杂交，获得大量F₁ 个体的基因型是Aa、AO，自由交配产生F₂表现型及比例正常鼠：肥胖鼠=4：1．
（4）AaBb×AaBb→9A_B_、3A_bb、3aaB_、3aabb，超过父母体重的基因型是AABB、AABb、AaBB，占$\frac{5}{16}$，低于父母体重的是Aabb、aaBb、aabb，占$\frac{5}{16}$．
（5）生物进化的方向是由自然选择决定的；生物的性状是基因与环境共同作用的结果．
故答案为：
（1）全是肥胖鼠   既有肥胖鼠，也有体重正常老鼠
（2）正交与反交后代性状比例都与性别无关   雄鼠全是肥胖鼠，雌鼠全是体重正常鼠
（3）正常鼠：肥胖鼠=3：1  正常鼠：肥胖鼠=4：1
（4）$\frac{5}{16}$   $\frac{5}{16}$
（5）自然选择   基因与环境

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质，性别决定和伴性遗传，学会利用假说演绎的思想设计遗传实验，预期结果并获取结论．