Question

11．日本明蟹壳色有三种情况：灰白色、青色和花斑色．其生化反应的原理如图所示．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活性，基因a纯合后，物质甲（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡．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，若控制明蟹的两对基因独立遗传．请回答下列问题：
（1）青色壳明蟹的基因型可能是AABB、AaBB、AABb、AaBb．
（2）AaBb×AaBb杂交，后代的成体表现型青色壳：花斑色壳：灰白色壳比例为9：3：2．
（3）两只青色壳明蟹交配后，后代成体只有灰白色明蟹和青色明蟹，且比例为1：6．亲本基因型组合为AaBbAaBB，若让后代的青蟹随机交配，则子代幼体中出现灰白色明蟹的概率是$\frac{1}{9}$，出现青色壳明蟹的概率$\frac{5}{6}$．

Answer 1

分析 基因通过控制酶的合成来控制代谢从而间接控制生物的性状．3对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律．已知基因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．有A则甲可以生成乙，有B乙可以生成丙，没有B（bb）乙可以生成丁．aa的物质甲（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡，根据特殊情况进行计算．

解答 解：（1）由题意可知，灰白色是因为甲物质积累，即没有基因A指导合成的酶1，即基因型为aa_ _，酶2和酶3存在与否，都是灰白色．青色是因为丙物质积累，即基因型为A_B_，同理，丁物质积累表现为花斑色，基因型为A_bb．所以青色壳明蟹的基因型可能是AABB、AaBB、AABb、AaBb．
（2）基因型AaBb×AaBb的个体杂交，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，基因型AaBb×AaBb的个体杂交，后代的基因型有3×3=9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，9A_B_（青色）：3A_bb（花斑色）：3aaB_（灰白）：1aabb（灰白），即9A_B_（青色）：3A_bb（花斑色）：4aa__（灰白），因为基因a纯合后，物质A（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡，所以AaBb×AaBb杂交，则后代中成体的表现型及比例为青色：灰白色：花斑色=9：2：3（aa50%个体死亡）．
（3）灰白色：青色=1：6，有题意可知，a纯合时导致成体会有50%死亡，即在成体前，灰白色：青色=2：6=1：3．即aa_ _：A_B_=1：3，亲本有一个是AaBb，由自由组合规律，另一个亲本的基因型为AaBB．则后代中青蟹的基因型有AABB：AABb：AaBB：AaBb=1：1：2：2（AA：Aa=1：2；BB：Bb=1：1）．若这些青蟹随机交配，运用遗传平衡定律：A的基因频率为$\frac{2}{3}$，a的基因频率为$\frac{1}{3}$；B的基因频率为$\frac{3}{4}$，b的基因频率为$\frac{1}{4}$，子代幼体中出现灰白色明蟹的概率为$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}=\frac{1}{9}$，出现青色明蟹的概率为（1-$\frac{1}{9}$）×（1-$\frac{1}{16}$）=$\frac{8}{9}$×$\frac{15}{16}$=$\frac{5}{6}$．
故答案为：
（1）AABB、AaBB、AABb、AaBb
（2）青色壳：花斑色壳：灰白色壳      9：3：2
（3）AaBB     $\frac{1}{9}$    $\frac{5}{6}$

点评 本题主要考查基因对性状的控制以及在基因自由组合中一些特殊情况的计算．容易出错的地方在不会判断各种特殊性状的基因型，因此解题的关键在于如何将各种特殊情况的基因型分析清楚，然后灵活的运用基因的分离定律和基因自由组合定律，利用乘法法则进行解题．