Question

20．将纯合灰毛雌家兔与纯合白毛雄家兔杂交，F₁都是灰毛．若用F₁中所有雌家兔与亲代白毛雄家兔回交，子代中白毛：灰毛=3：1．请回答：
（1）根据杂交实验结果分析，家兔毛色性状受常染色体上两对（一对、两对）等位基因控制，遵循基因的自由组合定律．
（2）亲本中白毛兔的基因型为aabb（若一对等位基因用Aa表示；若两对等位基因用Aa、Bb表示），回交子代中，白毛个体的基因型有3种．
（3）若让回交子代中的灰毛个体间随机交配，后代表现型及比例为灰毛：白毛=9：7，其中白毛个体中纯合子占$\frac{3}{7}$．
（4）若亲本中一只白毛家兔的染色体上整合了两个荧光蛋白基因，分别是G和R．单独带有G、R基因的精子能分别呈现绿色、红色荧光，同时带有G、R基因的精子能呈现绿色和红色荧光叠加．请根据该家兔产生精子的性状及比例，判断G、R基因在染色体上的位置关系．（不考虑突变）
①若精子呈现绿色荧光25%、红色荧光25%、绿色、红色荧光叠加25%、无荧光25%，则可推断G、R基因位于两条非同源染色体上．
②若精子呈现绿色荧光4%、红色荧光4%、绿色、红色荧光叠加46%、无荧光46%，则可推断G、R基因位于同一条染色体上．
③若精子呈现绿色荧光46%、红色荧光46%、绿色、红色荧光叠加4%、无荧光4%，则可推断G、R基因位于一对同源染色体的不同位置（相同位置、不同位置）上．
（5）以上③中红绿荧光叠加和无荧光的精子共占8%，这两类精子形成原因是在某些初级精母细胞中发生了染色体交叉互换，发生这一变异的初级精母细胞占16%．

Answer 1

分析 将黑毛豚鼠和白毛豚鼠杂交，所有F₁个体都是黑毛．用F1中的雌性个体与纯隐性的个体交配（回交），产生的个体的表现型比例如下：3白：1黑．由题干“（回交），产生的个体的表现型比例如下：3白：1黑”可知控制黑毛和白毛这一对相对性状的基因不止一对而应是两对并且分别位于两对同源染色体上，用A、a和B、b这两对等级基因来表示，从“黑毛豚鼠和白毛豚鼠杂交，所有F₁个体都是黑毛．”可知白毛是隐性，黑毛是显性；又由“用F₁中的雌性个体（黑毛）与纯隐性（白毛aabb）的个体交配（回交），产生的个体的表现型比例如下：3白：1黑．”可知F₁中的雌性个体（黑毛）应是双杂合AaBb，其后代的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，又因性状比为3白：1黑，即AaBb表现为黑毛，Aabb、aaBb和aabb表现为白毛，由此得出黑毛由双显性基因控制，白毛由一显一隐和双隐基因控制．

解答 解：（1）根据以上分析可知家兔毛色性状受常染色体上两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律．
（2）根据以上分析已知亲本基因型是AABB（灰毛）和aabb（白毛），F₁灰毛为双杂合AaBb，与aabb回交，后代白毛有Aabb、aaBb和aabb3种．
（3）F₁灰毛为双杂合AaBb，与aabb回交，子代中的灰毛为AaBb，其个体间随机交配，后代表现型及比例为灰毛（A_B_）：白毛（A_bb、aaB_、aabb）=9：7，其中白毛个体中纯合子占 $\frac{3}{7}$．
（4）①若精子呈现绿色荧光25%、红色荧光25%、绿色、红色荧光叠加25%、无荧光25%，比例为1：1：1：1，则可推断G、R基因位于两条非同源 染色体上．
②若精子呈现绿色荧光4%、红色荧光4%、绿色、红色荧光叠加46%、无荧光46%，说明G、R连锁，在同一条染色体上，且出现了交叉互换．
③若精子呈现绿色荧光46%、红色荧光46%、绿色、红色荧光叠加4%、无荧光4%，则可推断G、R基因位于一对同源染色体的不同位置上．
（5）以上③中红绿荧光叠加和无荧光的精子共占8%，是因为在某些初级精母细胞中发生了染色体交叉互换，发生这一变异的初级精母细胞占8%×2=16%．
故答案为：
（1）两对  自由组合
（2）aabb   3
（3）灰毛：白毛=9：7    $\frac{3}{7}$
（4）两条非同源   同一条   不同位置
（5）染色体交叉互换   16

点评 本题考查了基因的自由组合定律的相关知识，综合性很强，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，并运用分析、比较、综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理、判断、获取结论的能力．