Question

11．下列是特定条件下自由组合定律的几种情况，请据信息回答：
（1）在某种鼠中，已知黄色基因Y对灰色基因y是显性，短尾基因T对长尾基因t是显性，而且黄色基因Y和短尾基因T在纯合时都能使胚胎致死，这两对等位基因是独立分配的，请回答：两只表现型都是黄色短尾的鼠交配，则子代表现型及比例为黄短：黄长：灰短：灰长=4：2：2：1．
（2）日本明蟹壳色有三种情况：灰白色、青色和花斑色．其生化反应原理如图所示．基因A控制合成酶1，基因B控制合成酶2，基因b控制合成酶3（B对b表现为显性）．基因a控制合成的蛋白质无酶1活性，基因a纯合后，物质A（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡．A物质积累表现为灰白色壳，C物质积累表现为青色壳，D物质积累表现为花斑色壳．请回答：
①青色壳明蟹的基因型可能为AABB、AaBB、AABb、AaBb．
②两只青色壳明蟹杂交，后代只有灰白色和青色明蟹，且比例为1：3．亲本基因型可能为AaBb×AaBB（或AaBB和AaBB）．
③若AaBb×AaBb，则后代的成体表现型及比例为青色壳：灰白色壳：花斑色壳=9：2：3．
（3）假设水稻高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因（A₁与a₁，A₂与a₂）控制，且含显性基因越多产量越高．现有高产与低产两个纯系杂交得F₁，F₁自交得F₂，F₂中出现了高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系．F₂中，中产的基因型为A₁a₁A₂a₂、A₁A₁a₂a₂、a₁a₁A₂A₂．

Answer 1

分析 分析（1）由题意可知：因为YY纯合时能使胚胎致死，所以杂交的两只黄色短尾鼠的基因型都为YyTt，先考虑Yy杂交后代的基因型为YY：Yy：yy=1：2：1，又因为YY纯合时能使胚胎致死，所以存活下来的后代黄色：灰色=2：1，再虑Tt杂交后代的基因型为TT：Tt：tt=1：2：1，又因为TT纯合时能使胚胎致死，所以存活下来的后代短尾：长尾=2：1，最后将两对综合考虑后代的表现型及比例为黄色短尾：灰色短尾：黄色长尾：灰色长尾=4：2：2：1．
（2）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．3对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律．已知基因A控制合成酶1，基因B控制合成酶2，基因b控制合成酶3．有A则甲可以生成乙，有B乙可以生成丙，没有B（bb）乙可以生成丁．aa的物质甲（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡，根据特殊情况进行计算．
（3）小麦高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因（A₁与a₁，A₂与a₂）控制，且含显性基因越多产量越高．因此高产小麦的基因型为A₁A₁A₂A₂，中高产小麦的基因型为A₁a₁A₂A₂或A₁A₁A₂a₂，中产小麦的基因型为A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂或A₁a₁A₂a₂，中低产小麦的基因型为A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂，低产小麦的基因型为a₁a₁a₂a₂．据此答题．

解答 解：杂交的两只黄色短尾鼠的基因型都为YyTt，先考虑Yy杂交后代的基因型为YY：Yy：yy=1：2：1，又因为YY纯合时能使胚胎致死，所以存活下来的后代黄色：灰色=2：1，再虑Tt杂交后代的基因型为TT：Tt：tt=1：2：1，又因为TT纯合时能使胚胎致死，所以存活下来的后代短尾：长尾=2：1，最后将两对综合起来考虑后代的表现型及比例为黄色短尾：灰色短尾：黄色长尾：灰色长尾=4：2：2：1．
（2）①．由题意分析可知，丙物质积累表现为青色壳，所以青色壳必须是能产生乙和丙物质的，因此明蟹的青色壳是由2对基因控制（要同时具有A和B），其基因型为AABb、AABB、AaBB、AaBb四种
②两只青色壳明蟹（A_B_）交配，后代成体只有灰白色明蟹（aa__）和青色明蟹（A_B_），且比例为1：3，因为后代出现了aa，所以双亲都是Aa；又因为aa的物质甲（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡，所以双亲都是Aa；所以后代aa__：A_B_=2：6，即aa__，A_B_其中aa__占$\frac{1}{4}$，A_B_占$\frac{3}{4}$．因此亲本基因型组合为AaBB×AaBb．或AaBB×AaBB．
③基因型AaBb×AaBb的个体杂交，由于aa使甲物质积累表现为灰白色壳，丙物质积累表现为青色壳，丁物质积累表现为花斑色壳，所以AaBb×AaBb杂交，基因型AaBb×AaBb的个体杂交，后代的基因型有3×3=9种．由于aa使甲物质积累表现为灰白色壳，丙物质积累表现为青色壳，丁物质积累表现为花斑色壳，所以AaBb×AaBb杂交，9A_B_（青色）：3A_bb（花斑色）：3aaB_（灰白）：1aabb（灰白），即9A_B_（青色）：3A_bb（花斑色）：4aa__（灰白），因为基因a纯合后，物质A（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡，所以AaBb×AaBb杂交，则后代中成体的表现型及比例为青色：灰白色：花斑色=9：2：3（aa50%个体死亡）．
（3）小麦高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因（A₁与a₁，A₂与a₂）控制，且含显性基因越多产量越高．因此高产小麦的基因型为A₁A₁A₂A₂，中高产小麦的基因型为A₁a₁A₂A₂或A₁A₁A₂a₂，中产小麦的基因型为A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂或A₁a₁A₂a₂，中低产小麦的基因型为A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂，低产小麦的基因型为a₁a₁a₂a₂．
故答案为：
（1）黄短：黄长：灰短：灰长=4：2：2：1
（2）①AABB、AaBB、AABb、AaBb
②AaBb×AaBB（或AaBB和AaBB）
③青色壳：灰白色壳：花斑色壳=9：2：3
（3）①A₁a₁A₂a₂、A₁A₁a₂a₂、a₁a₁A₂A₂

点评 本题主要考查基因对性状的控制以及在基因自由组合中一些特殊情况的计算．容易出错的地方在不会判断各种特殊性状的基因型，因此解题的关键在于如何将各种特殊情况的基因型分析清楚，然后灵活的运用基因的分离定律和基因自由组合定律，利用乘法法则进行解题．