Question

【题目】某种鼠的种群中体色有次色、黑色和褐色三种，由两对具有完全显隐性关系的等位基因Mm和Tt控制。与体色形成有关物质的代谢过程如下图，其中基因M控制合成酶1，基因T控制合成酶2，基因t控制合成酶3。物质甲对细胞有害，在体内积累过多会导致小鼠过早死亡，约有半数不能活到成年。根据题干和图示信息回答下列问题:

（1）基因表达过程中，与图中酶的合成相关的RNA有______种，这些RNA共同参与的过程是_______。

（2）基因型为mm的个体呈灰色的原因是不能合成中间产物乙，可能的原因是:m基因不能表达，无法合成酶1(或m基因表达合成的、酶无活性，不能催化物质乙的合成)。写出种群中灰色鼠的基因型____。除了图中基因控制性状的方式外，基因还可以通过控制__________直接控制生物体的性状。

（3）让两只基因型为MmTt的黑色鼠多次杂交，

①若Mm和Tt两对基因的遗传符合自由组合定律，则后代成年后表现型及比例为__________。

②若代只有灰色鼠和黑色鼠，且成年后两者的比例为1:6，则Mm和Tt两对基因的遗传是否符合自由组合定律？_________。请画出此种情况下两个亲本鼠两对基因在染色体上的位置(如图所示，竖线表示染色体，可用黑点表示基因在染色体上的位点并标明基因)，并写出子代成年鼠的基因型及比例______。

Answer 1

【答案】3 翻译 mmTt、 mmTT、 mmtt 蛋白质的结构 黑色：褐色：灰色=9:3 :2 不符合 MMTT:MmTt:mmtt＝2:4:1

【解析】

两对基因可以分别位于两对同源染色体上；也可以位于一对同源染色体上，表现为连锁关系。如果是第一种类型，则两对基因的遗传符合基因的自由组合定律，如果是第二种情况，则不符合基因的自由组合定律。基因通过控制酶的合成来控制代谢从而间接控制生物的性状。据上图可知，已知基因M控制合成酶1，有酶1则甲可以生成乙；基因T控制合成酶2，有酶2，乙就可以合成丙；基因t控制合成酶3，有酶3乙可以生成丁。

（1）本题所涉及的酶的化学本质是蛋白质，与其合成有关的RNA有3种，分别是rRNA、tRNA、mRNA，它们共同参与的过程是翻译。

（2）基因型为mm的个体呈灰色的原因是不能合成中间产物乙，推测可能的原因是：m基因不能表达，无法合成酶1（或m基因表达合成的酶无活性，不能催化物质乙的合成）。据上图分析可知，灰色前体物质甲在M基因控制合成的酶1的作用下可转变为中间物质乙，说明控制灰色鼠的基因型中无M基因，因此其基因型为mmTT、mmTt、mmtt。基因t控制合成酶3，在酶3作用下中间物质乙可转变为褐色的终产物丁，说明褐色鼠的基因型为M_tt，在M与T基因的共同控制下形成黑色终产物丙，说明黑色鼠的基因型为M_T_。除了图中基因控制性状的方式外，基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

（3）①让两只基因型为MmTt的黑色鼠多次杂交，若M、m和T、t两对基因的遗传符合自由组合定律，则其后代的基因型及比例为M_T_：M_tt：mmT_：mmtt=9：3：3：1，由（2）的分析可知，M_T_表现为黑色，M_tt表现为褐色，mmT_与mmtt表现为灰色，由于甲物质对细胞有害，在体内积累过多会导致小鼠过早死亡，约有半数不能活到成年。由于在灰色鼠体内存在甲物质，故灰色鼠成年时有一半死亡。因此后代成年后表现型及比例为黑色：褐色：灰色=9：3：2。②若后代只有灰色鼠和黑色鼠，且成年后两者的比例为1：6，则肯定是M、m和T、t这两对基因位于同一对同源染色体上，且有两种情况：1、M与T基因位于一条染色体上，m与t基因位于另一条同源染色体上；2、M与t基因位于一条染色体上，m与T基因位于另一条同源染色体上，如果是第二种情况，后代会出现褐色鼠，与题意不符，因此只能是第一种情况。由于两对等位基因位于同一对同源染色体上，因此其遗传不遵循基因的自由组合定律。两个亲本鼠两对基因在染色体上的位置如图所示：

二者杂交后，后代的基因型为MMTT：MmTt：mmtt=1：2：1，由于基因型为mmtt的个体约有半数不能活到成年，则子代成年鼠的基因型及比例为MMTT：MmTt：mmtt= 2：4：1。