Question

11．斯氏鼠種類眾多，是遺傳學研究的常用材料．如圖是某種斯氏鼠（2n=44）的一些基因在染色體上的排列情況．該種成年鼠的尾長受三對等位基因A-a、D-d、F-f控制（獨立遺傳）．這三對基因的遺傳效應相同．且具有累加效應（AADDFF）的成鼠尾最長，aaddff的成鼠尾最短．請回答下列問題：
（1）在該鼠的種群中，與尾長有關的基因型和表現型分別有27、7種．用圖中親本雜交獲得F₁，F₁雌雄個體相互交配獲得F₂．則F₂中成鼠尾長與親本不相同的個體占$\frac{31}{32}$．
（2）斯氏鼠的有毛與無毛是一對相對性狀，分別由等位基因E、e控制，位于1、2號染色體上．經多次實驗，結果表明：上述親本雜交得到F₁后，讓F₁的雌雄鼠自由交配，所得F₂中有毛所占比例總是$\frac{2}{5}$，請推測其原因是E基因顯性純合致死．
（3）斯氏鼠的體色由兩對基因控制，Y代表黃色，y代表鼠色，B決定有色素，b決定無色素（白色）．已知Y與y位于1、2號染色體上，以純合黃色鼠作母本，隱性純合白色鼠作父本，設計實驗探究另一對等位基因（B、b是否也位于1、2號染色體上（只考慮體色，不考慮其他性狀和交叉互換）．
第一步：父本和母本雜交得到F₁；
第二步：讓F₁雌雄成鼠自由交配得到F₂（或讓多只F₁雌鼠與父本小白鼠進行測交得到F₂）；
第三步：觀察統(tǒng)計F₂中鼠的毛色性狀分離比．
結果及結論：
①若子代小鼠毛色表現為黃色：鼠色：白色=9：3：4（或黃色：鼠色：白色=1：1：2），則另一對等位基因不位于1、2號染色體上；
②若子代小鼠毛色表現為黃色：白色=3：1（或黃色：白色=1：1），則另一對等位基因也位于1、2號染色體上．

Answer 1

分析 1、基因分離定律和自由組合定律的實質：進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進入不同的配子中，隨配子獨立遺傳給后代，同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合；位于同源染色體上的非等位基因不遵循自由組合定律，遵循連鎖交換定律．
2、該種成年鼠的尾長受三對等位基因A-a、D-d、F-f控制（獨立遺傳），因此三對等位基因在遺傳過程中遵循自由組合定律，由于自由組合定律同時也遵循分離定律，因此可以將三對等位基因的自由組合問題轉化成三個分離定律問題進行解答．

解答 解：（1）由于該小鼠的尾長受A-a、D-d、F-f控制，且遵循自由組合定律，因此該種群中小鼠的基因型是3×3×3=27種；由于三對等位基因的累加效應相同，尾長與顯性基因的個數有關，因此表現型是5個顯性基因、5個顯性基因、4個顯性基因、3個顯性基因、2個顯性基因、1個顯性基因、無顯性基因，7種；圖中母本的基因型是AADDFF，父本的基因型是aaddff，雜交子一代的基因型是AaDdFf，子一代自交子二代，基因型為AADDFF的比例是$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，基因型為aaddff的比例是$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{64}$，與親本尾長相同的比例是$\frac{1}{64}+\frac{1}{64}=\frac{1}{32}$，不同于親本的比例是1-$\frac{1}{32}$=$\frac{31}{32}$．
（2）由題意知，E、e位于一對同源染色體上，在遺傳過程中遵循分離定律，母本基因型是Ee，父本基因型是ee，雜交子一代的基因型是Ee：ee=1：1，子一代小鼠產生的配子的類型及比例是E：e=1：3，由于雌雄配子結合是隨機的，因此子一代自由交配產生子二代的基因型及比例是EE：Ee：ee=1：6：9，如果F₂中有毛所占比例總是$\frac{2}{5}$，說明EE胚胎致死，且有毛是顯性性狀，基因型是Ee，無毛是隱性性狀，基因型是ee．
（3）由題意知，鼠色受兩對等位基因控制，Y與y位于1、2號染色體上，如果B與b不位于1、2號染色體上，則兩對等位基因遵循自由組合定律，純合黃色鼠的基因型是YYBB，隱性純合白色鼠的基因型是yybb，雜交子一代的基因型是YyBb，子一代產生配子的類型及比例是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，黃色：鼠色：白色=9：3：4，子一代測交后代的基因型及比例是YyBb：Yybb：yyBb：yybb=1：1：1：1，黃色：鼠色：白色=1：1：2；如果B與b位于1、2號染色體上，則兩對等位基因不遵循自由組合定律，遵循連鎖定律，子一代產生的配子類型是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，黃色：白色=3：1，測交后代的基因型及比例是YyBb：yybb=1：1，黃色：白色=1：1；因此計實驗探究另一對等位基因（B、b是否也位于1、2號染色體上，可以進行一下步驟：
第一步：父本和母本雜交得到F₁；
第二步：讓F₁雌雄成鼠自由交配得到F₂（或讓多只F₁雌鼠與父本小白鼠交配得到F₂）；
第三步：觀察統(tǒng)計F₂中鼠的毛色性狀分離比．
結果及結論：
①若子代小鼠毛色表現為黃色：鼠色：白色=9：3：4（或黃色：鼠色：白色=1：1：2），則另一對等位基因不位于1、2號染色體上；
②若子代小鼠毛色表現為黃色：白色=3：1（或黃色：白色=1：1），則另一對等位基因也位于1、2號染色體上．
故答案為：
（1）27    7      $\frac{31}{32}$
（2）E基因顯性純合致死
（3）讓F₁雌雄成鼠自由交配得到F₂ （或讓多只F₁雌鼠與父本小白鼠測交得到F₂）
①若子代小鼠毛色表現為黃色：鼠色：白色=9：3：4 （或黃色：鼠色：白色=1：1：2）
②若子代小鼠毛色表現為黃色：白色=3：1 （或黃色：白色=1：1）

點評 本題要求學生理解基因自由組合定律的實質，學會應用分離定律解答自由組合問題的方法及解釋性狀分離比偏離現象出現的原因，運用演繹推理的方法設計遺傳實驗要探究基因在染色體上的位置關系、預期實驗結果、獲取結論．