Question

20．小鼠由于其繁殖能力强、性状多样而成为遗传学研究的常用材料．下面是不同鼠种的毛色及尾长性状遗传研究的几种情况，在实验中发现有些基因有纯合致死现象（在胚胎时期就使个体死亡）．请分析回答下列问题．
（1）甲种鼠的一个自然种群中，体色有黄色（Y）和灰色（y），尾巴有短尾（D）和长尾（d）．任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配，F_l的表现型为：黄色短尾：黄色长尾：灰色短尾：灰色长尾=4：2：2：1．则该自然种群中，黄色短尾鼠的基因型可能为YyDd；让上述F₁代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F₂代中灰色长尾鼠占$\frac{1}{3}$，纯合灰色短尾鼠个体比例为0．若无上述纯合致死现象，要通过一次杂交实验探究控制尾巴的基因在X染色体或是常染色体上，则应该选择的杂交组合是♀长尾×♂短尾．
（2）乙种鼠的一个自然种群中，体色有三种：黄色、灰色、青色．其生化反应原理如下图所示．已知基因A控制酶1的合成，基因B控制酶2的合成，基因b控制酶3的合成（基因B能抑制基因b的表达）．纯合aa的个体由于缺乏酶1使黄色素在鼠内积累过多而导致50%的个体死亡．分析可知：

①细胞内基因的表达包括转录和翻译两个过程，黄色鼠的基因型有3种；
②两只青色鼠交配，后代只有黄色和青色，且比例为1：6，则这两只青色鼠可能的基因型组合中基因型不相同的组合为AaBB×AaBb．让多只基因型为AaBb的成鼠自由交配，则后代中黄色个体所占比例为$\frac{1}{7}$．

Answer 1

分析 1、基因对性状的控制：①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；基因表达的过程是通过转录和翻译过程实现的．
2、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分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解答．
3、分析题图和题意可知，aaB_、aabb表现为黄色，A_B_表现为青色，A_bb表现为灰色．

解答 解：（1）任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配，F_l的表现型为：黄色短尾：黄色长尾：灰色短尾：灰色长尾=4：2：2：1，分析两对相对性状，对于体色来说，黄色：灰色=2：1，说明黄色对灰色是显性，且显性纯合致死，对于尾的长度来说，短尾：长尾=2：1，说明短尾对长尾是显性，显性基因纯合致死，因此自然种群中黄色短尾的基因型是YyDd；F₁代中的灰色短尾雌雄鼠yyDd、yyDd，F₁代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F₂代中的基因型是yyDD：yyDd：yydd=1：2：1，其中yyDD致死，因此灰色长尾鼠的比例是yydd=$\frac{1}{3}$；由于yyDD致死，因此不存在纯合灰色短尾鼠个体；通过一次杂交实验探究控制尾巴的基因在X染色体或是常染色体上，应该选用隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交，观察杂交后代的表现型及性别关系，即选♀长尾×♂短尾．
（2）①基因表达的过程包括转录和翻译过程；由题图和题意可知，aa存在表现为黄色，黄色的基因型是aaBB、aaBb、aabb三种．
②由分析可知，青色鼠的基因型是A_B_，两只青色鼠交配，后代只有黄色和青色，且比例为1：6，亲本青色鼠杂交组合为AaBB×AaBb或AaBB×AaBB，如果亲本基因型不同，则亲本组合是AaBB×AaBb；多只基因型为AaBb的成鼠自由交配，则后代的基因型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，其中aaB_、aabb有50%死亡，因此基因型为AaBb的个体自由交配表现型比例为黄色：青色：灰色=2：9：3，其中黄色个体的比例是$\frac{1}{7}$．
故答案为：
（1）YyDd     $\frac{1}{3}$   0♀长尾×♂短尾
（2）①转录         翻译         3
②AaBB×AaBb    $\frac{1}{7}$

点评 本题的知识点是基因与性状的关系，基因分离定律和自由组合定律的实质，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，并学会根据子代的表现型及比例关系推测亲本的基因型，结合题干信息和遗传规律利用正推法进行推理、解答遗传问题．