Question

3．某品系小鼠（2n=40）的部分基因在染色体上的分布情况如图所示．

（1）成年小鼠的体重由三对独立遗传的等位基因A/a、D/d、F/f控制，这三对基因对体重变化具有相同的遗传效应，且具有累加效应（AADDFF的成年鼠最重，aaddff的成年鼠最轻）．若仅考虑体重这一性状，则小鼠种群中基因型最多有27种．用图中所示基因型的小鼠作为亲本杂交（不考虑交叉互换），F₁雌雄个体间相互交配获得F₂，则F₂中成年鼠体重与亲本相同的个体比例为$\frac{1}{32}$．
（2）取小鼠生发层细胞放入含³H的培养液中培养一个周期的时间，再转移到无放射性的培养液中继续培养至细胞分裂后期，则该时期每个细胞中含³H标记的染色体数目为40条．
（3）若图中父本在精子形成过程中同源染色体未分离，形成的配子正常受精后产生了一只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4种染色体组成不同的配子．                                                                       
（4）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，E基因纯合时可导致小鼠胚胎死亡．图中两亲本杂交得到F₁，F₁雌雄小鼠间随机交配，则F₂中有毛鼠所占比例为$\frac{2}{5}$．
（5）已知小鼠的毛色由Y（黄色）、y（鼠色）和B（有色素）、b（无色素）两对等位基因控制，b基因控制毛色为白色．Y与y位于1、2号染色体上，如上图所示．请利用上图所示亲本设计实验探究B、b基因是否位于1、2号染色体上．（注：不考虑其他性状和交叉互换）
第一步：纯合黄色鼠为母本，纯合白色鼠为父本进行杂交，得到F₁；
第二步：让F₁雌雄成鼠交配得到F₂；
第三步：观察统计F₂中小鼠的毛色．
结果及结论：
①若子代小鼠毛色表现型及比例为黄色：鼠色：白色=9：3：4（或黄色：鼠色：白色=1：1：2），则B、b基因不位于1、2号染色体上．
②若子代小鼠毛色表现型及比例为黄色：白色=3：1（或黄色：白色=1：1），则B、b基因也位于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A-a、D-d、F-f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．

解答 解：（1）由于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，每对基因有3种组合，所以控制体重的基因型有3×3×3=27种；亲本杂交获得F₁，F₁雌雄个体相互交配获得F₂，则F₂中成鼠体重与父本相同的个体占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{64}$，与母本相同的个体占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{64}$，所以与亲本相同的个体占$\frac{1}{64}$+$\frac{1}{64}$=$\frac{1}{32}$．
（2）由于DNA分子的复制是半保留复制，所以小鼠生发层细胞染色体上的DNA用³H标记后，转移到无放射性的培养液中培养，在第二代细胞进行分裂的后期，由于只进行了一次染色体复制，因而每条染色单体上的DNA中都含³H，所以每个细胞中含放射性的染色体数目是40条．
（3）减数分裂过程中同源染色体分开，非同源染色体自由组合，故基因性染色体组成为XXY的小鼠在形成精子的时候，可形成性染色体组成不同的4种配子：XX、Y、XY、X．
（4）根据亲本的F₁的基因型分别是Ee、ee（各占一半），又由于F₁中雌雄个体自由交配，根据基因频率来计算F₂代中各基因型频率．也就是E=$\frac{1}{4}$，e=$\frac{3}{4}$．根据哈代温伯格定律F₂代中的EE基因型频率为$\frac{1}{16}$，Ee基因型频率为$\frac{6}{16}$，ee基因型频率为$\frac{9}{16}$，所以正常情况下F₂中有毛应占$\frac{7}{16}$（大于实际情况F₂中有毛占$\frac{2}{5}$），说明有毛性状中存在致死现象．若EE为致死个体，去掉该部分后Ee（有毛）占$\frac{6}{15}$，即$\frac{2}{5}$，无毛ee占$\frac{3}{5}$，符合题意，故是EE纯合致死．
（5）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．若子代小鼠毛色表现为黄色：鼠色：白色=9：3：4，则另一对等位基因不位于1、2号染色体上；若子代小鼠毛色表现为黄色：白色=3：1，则另一对等位基因也位于1、2号染色体上．
故答案为：
（1）27    $\frac{1}{32}$（2）40
（3）4
（4）$\frac{2}{5}$
（5）让F₁雌雄成鼠交配得到F₂（或让多只F₁雌鼠与父本小白鼠交配）  观察统计F₂中小鼠的毛色（或观察统计子代小鼠的毛色）性状分离比
①黄色：鼠色：白色=9：3：4（或黄色：鼠色：白色=1：1：2）
②黄色：白色=3：1（或黄色：白色=1：1）

点评 本题考查基因自由组合规律的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．