Question

9．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中成鼠体重介于亲本之间的个体占$\frac{31}{32}$．
（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种性染色体不同的配子．
（3）将小鼠生发层细胞染色体上的DNA用³H标记后（即第一代细胞）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，每个细胞中含放射性的染色体40条．
（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．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2/5，请推测其最可能的原因是E基因显性纯合致死．
（5）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（白色）．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；
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）；
结果及结论：
①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；
②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．

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）：（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aaddff$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，与，母本相同的个体AADDFF$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，介于亲本之间的个体占$\frac{31}{32}$．
（2）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．
（3）将小鼠生发层细胞染色体上的DNA用³H标记后（即第一代细胞）转移到无放射性的培养液中培养，由于DNA分子复制是半保留复制，产生的子细胞（第二代）的DNA分子一条链具有放射性、一条链不具有放射性，继续培养，染色体复制形成的DNA分子一半具有放射性，一半不具有放射性，第二代细胞进行分裂的后期，每个细胞中含有80条染色体，其中含放射性的染色体是40条．
（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：e=1：3，自由交配F₂代中的EE基因型及比例是EE：Ee：ee=1：6：9，如果F₂中有毛鼠所占比例总是$\frac{2}{5}$，则存在EE致死现象．
（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　$\frac{31}{32}$
（2）4
（3）40
（4）E基因显性纯合致死
（5）第二步：让F₁雌雄成鼠自由交配得到F₂
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）
①若子代小鼠毛色表现为黄色：鼠色：白色=9：3：4
②若子代小鼠毛色表现为黄色：白色=3：1

点评 本题的知识点是基因分离定律和自由组合定律的实质，有丝分裂过程中染色体的行为变化，DNA分子半保留复制特点，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会应用相关知识结合题干信息进行推理综合解答问题，并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．