Question

3．波斯猫，性情温文尔雅，深受人们的宠爱，堪称猫中贵族．波斯猫毛的颜色是由位于两对常染色体上的两对基因（A、a和B、b）控制的，共有四种表现型：黑色（A_B_）、褐色（aaB_）、红色（A_bb）和黄色（aabb）．
（1）若如图1所示为一只黑色波斯猫（AaBb）产生的一个初级精母细胞，1位点为A，2位点为a，这一现象形成的一种原因是减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，另一种原因是基因突变．

（2）两只黑色波斯猫交配产下一只黄色雄性小波斯猫，则这两只黑色波斯猫的基因型是AaBb，它们再生下一只纯合褐色雌性小波斯猫的概率是$\frac{1}{32}$．
（3）波斯猫体内合成色素的过程如图2所示，该过程表明：基因控制生物性状的途径之一是基因通过控制酶的合成来控制代谢，从而控制性状．
（4）现有一只雄性红色波斯猫，需要验证其是纯合子或是杂合子，验证方法是让其与多只雌性黄色波斯猫（填写性别和性状）进行测交（填写交配方式），观察其后代的表现型及比例．若该猫为杂合子，请用遗传图解的方法表示该过程及结果．
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Answer 1

分析 分析题图1：基因型为AaBb的波斯猫的一个初级精母细胞的同一条染色体上的两条姐妹染色单体的基因不同，一个是A、一个是a，发生该现象的原因可能是减数分裂间期发生基因突变，或减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换．
分析题图可知：基因A控制合成的酶Ⅰ催化物质Ⅰ转化成物质Ⅱ，基因B控制合成的酶Ⅱ催化物质Ⅱ形成黑色素，由此可以看出基因可以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；且黑色猫的基因型是A_B_、褐色猫的基因型是aaB_、红色猫的基因型是A_bb、黄色猫的基因型是aabb．

解答 解：（1）由分析可知，一只黑色波斯猫（AaBb）产生的一个初级精母细胞，1位点为A，2位点为a，形成这一现象的原因可能是基因突变，或减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换．
（2）两只黑色（A_B_）波斯猫交配产下一只黄色（aabb）雄性小波斯猫，因此这两只黑色波斯猫的基因型是AaBb，它们生下一只纯合褐色波斯猫的概率是aaBB=$\frac{1}{16}$，生下一只纯合褐色雌性波斯猫的概率是$\frac{1}{16}×\frac{1}{2}=\frac{1}{32}$．
（3）波斯猫体内合成色素的过程说明基因可以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．
（4）该雄性红色波斯猫的基因型可能是Aabb或AAbb，让其与黄色（aabb）波斯猫进行测交，如果基因型是Aabb，则测交后代红色波斯猫：黄色波斯猫=1：1，如果基因型是AAbb，测交后代都是红色波斯猫；基因型为Aabb的红色波斯猫测交遗传图解如下：

故答案为：
（1）减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换    基因突变
（2）AaBb           $\frac{1}{32}$
（3）控制酶的合成来控制代谢
（4）雌性黄色       测交

点评 本题的知识点是基因对性状的控制途径，基因自由组合定律的实质和应用，减数分裂过程中染色体的行为变化，旨在考查学生分析题干获取信息的能力，理解所学知识的要点，把握知识的内在联系并学会应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果、获取结论．