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19.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:
(1)在该小鼠的种群中,控制体重的棊因型有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杂色体未分离,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2种正常的配子,占所有配子的比例为$\frac{1}{2}$.
(3)将小鼠精原细胞染色体上的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,在减数第二次分裂的后期,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$\frac{2}{5}$,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
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.

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)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,其中2种是正常的,占所有配子比例的$\frac{1}{2}$.
(3)将小鼠精原细胞染色体上的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40条染色体上全部含有放射性,因此经过半保留复制形成的80条染色单体上全部均含有放射性,在减数第二次分裂的后期,每个细胞中含有40条染色体,即40条染色体上均含放射性.
(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)2    $\frac{1}{2}$
(3)40    
(4)E基因显性纯合致死
(5)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 本题考查基因自由组合规律的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力.

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