Question

14．野生型小鼠的Adam蛋白是與哺乳動物生殖有關(guān)的蛋白酶，由6號染色體上R基因控制合成；384aa蛋白與脂肪代謝、營養(yǎng)調(diào)節(jié)有關(guān)，由9號染色體上N基因控制合成，缺陷型小鼠則無法合成相應(yīng)的正常蛋白．6、9號染色體均為常染色體．科研人員將N缺陷型（nn）雄鼠和R缺陷型（rr）雌鼠雜交，過程和結(jié)果如圖1．

（1）上述兩對相對性狀中野生型是顯性（顯性/隱性）性狀，兩對基因的遺傳遵循自由組合定律；親本中R缺陷型雌鼠的基因型是NNrr，從理論上分析F₂中還應(yīng)有表現(xiàn)型為R缺陷型和N、R雙缺陷型的個體出現(xiàn)．
（2）結(jié)合有關(guān)研究，有人提出F₂只出現(xiàn)野生型和N缺陷型的原因可能有以下3種：
①F₁雄鼠不能產(chǎn)生或產(chǎn)生極少的含r基因的精子；
②F₁雄鼠能正常產(chǎn)生含r基因的精子，但含r基因的精子不能卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵；
③F₁雄鼠能正常產(chǎn)生含r基因的精子并能正常受精，但基因型為rr的受精卵不能正常進(jìn)行細(xì)胞分裂和分化．
（3）為驗證上述3種假設(shè)是否正確，研究人員進(jìn)行了如下實驗．
①利用基因敲除技術(shù)制備基因型為RR、Rr、rr的實驗小鼠，取同齡成年雄鼠，切取睪丸并稱重，結(jié)果如表．（注：可用睪丸質(zhì)量/體重來衡量動物產(chǎn)生精子的能力，因為睪丸萎縮產(chǎn)生精子會能力下降或不能產(chǎn)生精子）

個體的基因型	RR	Rr	rr
睪丸質(zhì)量/體重（%）	0.8	0.76	0.79

此實驗結(jié)果說明RR、Rr、rr三種基因型雄鼠產(chǎn)生精子的能力沒有差異．
②小鼠交配后，精子需要依靠鞭毛游過子宮、到達(dá)輸卵管的上部才能與卵細(xì)胞進(jìn)行受精．R缺陷型雄鼠與野生型雌鼠交配一段時間后，沖洗輸卵管并統(tǒng)計沖洗出來的精子數(shù)目，結(jié)果如表．

親本	野生型雌鼠×野生型雄鼠	野生型雌鼠×R缺陷型雄鼠
沖洗獲得的精子個數(shù)	300	10

此實驗結(jié)果說明含r基因的精子在子宮和輸卵管中的運動能力差，很難游過子宮到達(dá)輸卵管上部．
③取野生型和R缺陷型鼠的卵細(xì)胞和精子，經(jīng)體外受精、細(xì)胞培養(yǎng)后，統(tǒng)計獲得的兩細(xì)胞期、四細(xì)胞期、多細(xì)胞的囊胚的數(shù)量，其結(jié)果如圖2，此實驗結(jié)果說明基因型為rr的受精卵能夠進(jìn)行正常的分裂和分化．
（4）綜上所述，在N缺陷型雄鼠甲和R缺陷型雌鼠乙雜交過程中，F(xiàn)₂只出現(xiàn)野生型和N缺陷型兩種表現(xiàn)型的主要原因是含r基因的精子因運動能力差而影響受精作用，使含有rr基因的個體無法出現(xiàn)．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：野生型小鼠的Adam蛋白是與哺乳動物生殖有關(guān)的蛋白酶，由6號染色體上R基因控制合成；384aa蛋白與脂肪代謝、營養(yǎng)調(diào)節(jié)有關(guān)，由9號染色體上N基因控制合成，缺陷型小鼠則無法合成相應(yīng)的正常蛋白，說明兩對基因分別位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律．

解答 解：（1）由于野生型雌雄個體交配的后代出現(xiàn)缺陷型，發(fā)生了性狀分離，所以野生型是顯性性狀，兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律．親本中R缺陷型雌鼠的基因型是NNrr，N缺陷型雌鼠的基因型是nnRR，F(xiàn)₁的基因型是NnRr．從理論上分析F₂中還應(yīng)有表現(xiàn)型為R缺陷型和N、R雙缺陷型的個體出現(xiàn)．
（3）①根據(jù)題意和圖表分析可知：基因型為RR、Rr、rr的實驗小鼠的睪丸質(zhì)量/體重基本相等，說明RR、Rr、rr三種基因型雄鼠產(chǎn)生精子的能力沒有差異．
②小鼠交配后，精子需要依靠鞭毛游過子宮、到達(dá)輸卵管的上部才能與卵細(xì)胞進(jìn)行受精．R缺陷型雄鼠與野生型雌鼠交配一段時間后，沖洗輸卵管并統(tǒng)計沖洗出來的精子數(shù)目僅為10個，而野生型雌鼠與野生型雄鼠交配一段時間后，沖洗輸卵管并統(tǒng)計沖洗出來的精子數(shù)目為300個，說明含r基因的精子在子宮和輸卵管中的運動能力差，很難游過子宮到達(dá)輸卵管上部．
③取野生型和R缺陷型鼠的卵細(xì)胞和精子，經(jīng)體外受精、細(xì)胞培養(yǎng)后，統(tǒng)計獲得的兩細(xì)胞期、四細(xì)胞期、多細(xì)胞的囊胚的數(shù)量，從圖2看，其結(jié)果基本沒有差異，說明基因型為rr的受精卵能夠進(jìn)行正常的分裂和分化．
（4）由于含r基因的精子因運動能力差而影響受精作用，使含有rr基因的個體無法出現(xiàn)，所以在N缺陷型雄鼠甲和R缺陷型雌鼠乙雜交過程中，F(xiàn)₂只出現(xiàn)野生型和N缺陷型兩種表現(xiàn)型．
故答案為：
（1）顯性      自由組合      NNrr      R缺陷型和N、R雙缺陷型
（3）①RR、Rr、rr三種基因型雄鼠產(chǎn)生精子的能力
②含r基因的精子在子宮和輸卵管中的運動能力差，很難游過子宮到達(dá)輸卵管上部
③基因型為rr的受精卵能夠進(jìn)行正常的分裂和分化
（4）含r基因的精子因運動能力差而影響受精作用，使含有rr基因的個體無法出現(xiàn)

點評 本題考查基因自由組合定律的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．