Question

17．小鼠品系众多，是遗传学研究的常用材料．如图是某品系小鼠（2N=40）的某些基因在染色体上的排列情况．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，这三对基因的遗传效应相同，且具有累加效应（AADDFF的成鼠最重，aaddff的成鼠最轻）．请回答下列问题：

（1）在该小鼠的种群中，控制体重的基因型有27种．用图中亲本杂交获得F₁，F₁雌雄个体相互交配获得F₂，则F₂中成鼠体重与亲本相同的个体占$\frac{1}{32}$．
（2）若图中父本在精子形成过程中，因为减数分裂时同源染色体未分离，受精后形成了一只XXY的小鼠，该小鼠成年后，如果能进行正常的减数分裂，则可形成4种性染色体组成不同的配子．
（3）小鼠的体色由两对基因控制，Y代表黄色，y代表鼠色，B决定有色素，b决定无色素色）．已知Y与y位于1、2号染色体上，图中母本为纯合黄色鼠，父本为纯合白色鼠．请设计实验探究另一对等位基因是否也位于1、2号染色体上（仅就体色而言，不考虑其他性状和交叉互换）．
第一步：选择图中的父本和母本杂交得到F₁；
第二步：让F1雌雄成鼠自由交配得到F₂（或让多只F₁雌鼠与父本小白鼠交配）；
第三步：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．
结果及结论：
①子代小鼠毛色表现为黄色：鼠色：白色=9：3：4（或黄色：鼠色：白色=1：1：2），则另一对等位基因不位于1、2号染色体上；
②子代小鼠毛色表现为黄色：白色=3：1（或黄色：白色=1：1），则另一对等位基因也位于1、2号染色体上．
（4）若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．经多次实验，结果表明，上述亲本杂交得到F₁后，让F₁的雌雄小鼠自由交配，所得F₂中有毛鼠所占比例总是$\frac{2}{5}$，请推测其原因是E基因显性纯合致死．

Answer 1

分析 基因分定律的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随同源染色体的分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代；同时位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合．

解答 解：（1）由题图可知，控制体重的三对等位基因A-a、D-d、F-f分别位于三对同源染色体上，遵循自由组合定律，因此在该小鼠的种群中，控制体重的基因型有3×3×3=27种；图中母本基因型是AADDFF、父本基因型是aaddff，子一代的基因型是AaDdFf，F₁雌雄个体相互交配获得F₂，则F₂中成鼠体重与亲本相同的个体的比例是AADDFF+aabbff=$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}+\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{32}$．
（2）性染色体为XXY的小鼠，在减数分裂过程中产生的精子的类型是X、XY、XX、Y四种．
（3）由题意知，纯合黄色鼠的基因型是YYBB，纯合白色鼠的基因型是yybb，二者杂交子一代的基因型是YyBb，如果两对等位基因分别位于2对同源染色体上，则遵循自由组合定律，按照自由组合定律，子一代产生的配子的类型及比例是YB：Yb：yB：yb=1：1：1：1，如果两对等位基因位于一对同源染色体上，则遵循连锁定律，子一代产生的配子的类型及比例是YB：yb=1：1，因此可以用自交或测交的方式，通过观察子二代的表现型及比例判断两对等位基因是否位于一对同源染色体上；如果2对等位基因分别位于两对同源染色体上，自交后代的基因型及比例是Y_B_：Y_bbyyB_：yybb=9：3：3：1，表现为黄色：鼠色：白色=9：3：4，测交实验后代的基因型及比例是YyBb：Yybb：yyBb：yybb=1：1：1：1，表现型为黄色：鼠色：白色=1：1：2；如果两对等位基因位于同一对同源染色体上，则自交后代的基因型及比例是YYBB：YyBb：yybb=1：2：1，表现型是黄色：白色=3：1，测交后代的基因型及比例是YyBb：yybb=1：1，表现型是黄色：白色=1：1．
（4）由题图可知，亲本基因型是Ee×ee，子一代基因型是Ee：ee=1：1，子一代自由交配过程中产生的配子的类型及比例是E：e=1：3，自由交配后代的基因型及比例是EE：Ee：ee=1：6：9，如果显性纯合致死，则F₂中有毛鼠所占比例总是Ee=$\frac{2}{5}$．
故答案为：
（1）27          $\frac{1}{32}$      
（2）4
（3）让F1雌雄成鼠自由交配得到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子代小鼠毛色表现为黄色：鼠色：白色=9：3：4（或黄色：鼠色：白色=1：1：2）
②子代小鼠毛色表现为黄色：白色=3：1（或黄色：白色=1：1）
（4）E基因显性纯合致死

点评 本题旨在考查学生理解基因自由组合定律的实质，应用基因自由组合定律解答遗传问题，学会应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果并获取结论．