Question

6．小鼠品系众多，是遗传学研究的常用材料．如图1是某品系小鼠（2N=40）的某些基因在染色体的排列情况．该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因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的成鼠最重，aaddff的成鼠最轻）．请回答下列问题：

（1）在该小鼠的种群中，与体重有关的表现型有27种．用图中亲本杂交获得F₁，F_l雌雄个体相互交配获得F₂，则F₂中成鼠体重不同于亲本的个体占$\frac{31}{32}$．
（2）若图中父、母本杂交后代出现一只性染色体组成为XXY的小鼠，小鼠成年后，如果能进行正常的减数分裂，则可形成性染色体不同的配子类型及比例为X：XY：XX：Y=4：4：2：2．
（3）小鼠的有毛与无毛是一对相对性状，分别由等位基因E、e控制，位于1、2号染色体上．上述亲本杂交得到F₁后，让F₁的雌雄小鼠自由交配，所得F₂中有毛鼠所占比例总是$\frac{2}{5}$，请推测其最可能的原因是E基因纯合致死．
（4）小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制，其中Y/y控制灰色物质合成，B/b控制黑色物质合成，两对基因控制有色物质合成的关系如图2．为探究B/b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），实验步骤如下：让纯合雄灰鼠和基因型为bbyy的雌白鼠杂交得到F₁，让F₁雌雄成鼠随机交配得到F₂，观察并统计F₂中小鼠的体色性状分离比．
①若F₂中灰鼠：白鼠=3：1，则另一对等位基因也位于1、2号染色体上；
②若F₂中灰鼠：黑鼠：白鼠=9：3：4，则另一对等位基因不位于1、2号染色体上．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：由于该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因Aa、Dd、Ff控制，且分别位于三对同源染色体上，符合基因的自由组合规律，同时三对等位基因控制的显性基因具有叠加效应，据此答题．

解答 解：（1）该小鼠的种群中每对等位基因的基因型有三种，即显性纯合、显性杂合、隐性纯合，三种基因型，对三对等位基因来说，控制体重的基因型是3×3×3=27种；分析题图可知，母本的基因型是AADDFF，父本的基因型是aaddff，子一代的基因型是AaDdFf，F₁雌雄个体相互交配获得F₂，则F₂中成鼠体重与母本相同的概率是AADDFF=$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，与父本体重相同的概率是aaddff=$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，则介于亲本之间的个体占1-$\frac{1}{64}-\frac{1}{64}$=$\frac{31}{32}$．
（2）性染色体组型为XXY的小鼠，减数分裂过程中，三条同源染色体随机联会形成四分体，因此产生的精子的染色体组型可能是XX、Y、XY、X四种．
（3）由题图可知，对于有毛和无毛这一对相对性状来说，母本的基因型是Ee，父本的基因型是ee，杂交子一代的基因型是Ee：ee=1：1，子一代小鼠产生的雌配子的基因型及比例是E：e=1：3，雄配子的基因型及比例是E：e=1：3，因此自由交配后代的基因型及比例是EE：Ee：ee=1：6：9，如果EE致死，则有毛的比例占$\frac{2}{5}$．
（4）根据题意分析：如果另一对等位基因也位于1、2号染色体上，则完全连锁，符合基因分离规律；如果另一对等位基因不位于1、2号染色体上，则符合基因自由组合规律．因此可让图中的父本和母本杂交得到F₁，再让F₁雌雄成鼠自由交配得到F₂，观察统计F₂中小鼠的毛色．
①若子代小鼠毛色表现为灰色：白色=3：1，则另一对等位基因也位于1、2号染色体上．
②若子代小鼠毛色表现为灰色：黑色：白色=9：3：4，则另一对等位基因不位于1、2号染色体上．
故答案为：
（1）27          $\frac{31}{32}$
（2）X：XY：XX：Y=4：4：2：2
（3）E基因纯合致死（EE基因型纯合致死或EE个体死亡或EE个体不能存活）
（4）①灰鼠：白鼠=3：1            ②灰鼠：黑鼠：白鼠=9：3：4

点评 本题的知识点是基因分离定律和自由组合定律的实质和应用，减数分裂过程中染色体行为变化，旨在考查学生对孟德尔遗传规律的实质和应用的理解，把握知识的内在联系形成知识网络并应用相关知识对遗传学问题进行分析、推理、计算的能力获及设计遗传实验、预期实验结果、获取结论的能力．