Question

11．斯氏鼠种类众多，是遗传学研究的常用材料．如图是某种斯氏鼠（2n=44）的一些基因在染色体上的排列情况．该种成年鼠的尾长受三对等位基因A-a、D-d、F-f控制（独立遗传）．这三对基因的遗传效应相同．且具有累加效应（AADDFF）的成鼠尾最长，aaddff的成鼠尾最短．请回答下列问题：
（1）在该鼠的种群中，与尾长有关的基因型和表现型分别有27、7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中成鼠尾长与亲本不相同的个体占$\frac{31}{32}$．
（2）斯氏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的雌雄鼠自由交配，所得F₂中有毛所占比例总是$\frac{2}{5}$，请推测其原因是E基因显性纯合致死．
（3）斯氏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，以纯合黄色鼠作母本，隐性纯合白色鼠作父本，设计实验探究另一对等位基因（B、b是否也位于1、2号染色体上（只考虑体色，不考虑其他性状和交叉互换）．
第一步：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雌鼠与父本小白鼠进行测交得到F₂）；
第三步：观察统计F₂中鼠的毛色性状分离比．
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（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若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．

Answer 1

分析 1、基因分离定律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进行自由组合；位于同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律，遵循连锁交换定律．
2、该种成年鼠的尾长受三对等位基因A-a、D-d、F-f控制（独立遗传），因此三对等位基因在遗传过程中遵循自由组合定律，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将三对等位基因的自由组合问题转化成三个分离定律问题进行解答．

解答 解：（1）由于该小鼠的尾长受A-a、D-d、F-f控制，且遵循自由组合定律，因此该种群中小鼠的基因型是3×3×3=27种；由于三对等位基因的累加效应相同，尾长与显性基因的个数有关，因此表现型是5个显性基因、5个显性基因、4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、无显性基因，7种；图中母本的基因型是AADDFF，父本的基因型是aaddff，杂交子一代的基因型是AaDdFf，子一代自交子二代，基因型为AADDFF的比例是$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，基因型为aaddff的比例是$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，与亲本尾长相同的比例是$\frac{1}{64}+\frac{1}{64}=\frac{1}{32}$，不同于亲本的比例是1-$\frac{1}{32}$=$\frac{31}{32}$．
（2）由题意知，E、e位于一对同源染色体上，在遗传过程中遵循分离定律，母本基因型是Ee，父本基因型是ee，杂交子一代的基因型是Ee：ee=1：1，子一代小鼠产生的配子的类型及比例是E：e=1：3，由于雌雄配子结合是随机的，因此子一代自由交配产生子二代的基因型及比例是EE：Ee：ee=1：6：9，如果F₂中有毛所占比例总是$\frac{2}{5}$，说明EE胚胎致死，且有毛是显性性状，基因型是Ee，无毛是隐性性状，基因型是ee．
（3）由题意知，鼠色受两对等位基因控制，Y与y位于1、2号染色体上，如果B与b不位于1、2号染色体上，则两对等位基因遵循自由组合定律，纯合黄色鼠的基因型是YYBB，隐性纯合白色鼠的基因型是yybb，杂交子一代的基因型是YyBb，子一代产生配子的类型及比例是YB：Yb：yB：yb=1：1：1：1，子一代自交得到子二代的基因型是Y_B_：Y_bb：yyB_：yybb=9：3：3：1，黄色：鼠色：白色=9：3：4，子一代测交后代的基因型及比例是YyBb：Yybb：yyBb：yybb=1：1：1：1，黄色：鼠色：白色=1：1：2；如果B与b位于1、2号染色体上，则两对等位基因不遵循自由组合定律，遵循连锁定律，子一代产生的配子类型是YB：yb=1：1，子一代自交，子二代的基因型及比例是YYBB：YyBb：yybb=1：2：1，黄色：白色=3：1，测交后代的基因型及比例是YyBb：yybb=1：1，黄色：白色=1：1；因此计实验探究另一对等位基因（B、b是否也位于1、2号染色体上，可以进行一下步骤：
第一步：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得到F₂）；
第三步：观察统计F₂中鼠的毛色性状分离比．
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（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若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．
故答案为：
（1）27    7      $\frac{31}{32}$
（2）E基因显性纯合致死
（3）让F₁雌雄成鼠自由交配得到F₂ （或让多只F₁雌鼠与父本小白鼠测交得到F₂）
①若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若子代小鼠毛色表现为黄色：白色=3：1 （或黄色：白色=1：1）

点评 本题要求学生理解基因自由组合定律的实质，学会应用分离定律解答自由组合问题的方法及解释性状分离比偏离现象出现的原因，运用演绎推理的方法设计遗传实验要探究基因在染色体上的位置关系、预期实验结果、获取结论．