Question

20．小鼠是遺傳學(xué)研究的常用材料．如圖是小鼠（2N=40）基因在染色體上的排列情況．成年小鼠的體重受獨(dú)立遺傳的兩對等位基因A-a、F-f控制，這兩對基因的遺傳效應(yīng)相同，且具有累加效應(yīng)（AAFF的成鼠最重，aaff的成鼠最輕）．請回答下列問題：
（1）在該小鼠的種群中，控制體重的基因型有9種．用圖中親本雜交獲得F₁，F(xiàn)₁雌雄個(gè)體相互交配獲得F₂，則F₂中成鼠體重與親本相同的個(gè)體占$\frac{1}{8}$．
（2）將小鼠生發(fā)層細(xì)胞染色體上的DNA用³H標(biāo)記后（即第一代細(xì)胞）轉(zhuǎn)移到無放射性的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二代細(xì)胞進(jìn)行分裂的后期，每個(gè)細(xì)胞中含放射性的染色體數(shù)目是40條．
（3）小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，位于啊1、2號染色體上．經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，上述親本雜交得到F₁后，讓F₁的雌雄小鼠自由交配，所得F₂中有毛鼠所占比例總是$\frac{2}{5}$，請推測其原因是E基因顯性純合致死．
（4）小鼠的體色由兩對基因控制，Y代表黃色，y代表灰色，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，圖中母本為純合黃色鼠，父本為純合白色鼠．請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究另一對等位基因是否也位于1、2號染色體上（僅就體色而言，不考慮其他性狀和交叉互換）．
第一步：選擇圖中的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）；
第三步：觀察統(tǒng)計(jì)F₂中小鼠的毛色（或觀察統(tǒng)計(jì)子代小鼠的毛色）性狀分離比．
結(jié)果及結(jié)論：
①若子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色：灰色：白色=9：3：4（或黃色：灰色：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(xiàn)為黃色：白色=3：1，則另一對等位基因也位于1、2號染色體上．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：由于該品系成年小鼠的體重受獨(dú)立遺傳的三對等位基因A-a、F-f控制，且分別位于兩對同源染色體上，符合基因的自由組合規(guī)律，同時(shí)兩對等位基因控制的顯性基因具有疊加效應(yīng)．

解答 解：（1）由于該品系成年小鼠的體重受獨(dú)立遺傳的兩對等位基因A-a、F-f控制，每對基因有3種組合，所以控制體重的基因型有3×3=9種；親本雜交獲得F₁AaFf，F(xiàn)₁雌雄個(gè)體相互交配獲得F₂，則F₂中成鼠體重與父本相同的個(gè)體占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，與母本相同的個(gè)體占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，所以與親本相同的個(gè)體占$\frac{1}{16}$+$\frac{1}{16}$=$\frac{1}{8}$．
（2）由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，所以小鼠生發(fā)層細(xì)胞染色體上的DNA用³H標(biāo)記后，轉(zhuǎn)移到無放射性的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二代細(xì)胞進(jìn)行分裂的后期，由于只進(jìn)行了一次染色體復(fù)制，因而每條染色單體上的DNA中都含³H，所以每個(gè)細(xì)胞中含放射性的染色體數(shù)目是40條．
（3）根據(jù)親本的F₁的基因型分別是Ee、ee（各占一半），又由于F₁中雌雄個(gè)體自由交配，根據(jù)基因頻率來計(jì)算F₂代中各基因型頻率．也就是E=$\frac{1}{4}$，e=$\frac{3}{4}$．根據(jù)哈代溫伯格定律F₂代中的EE基因型頻率為$\frac{1}{16}$，Ee基因型頻率為$\frac{6}{16}$，ee基因型頻率為$\frac{9}{16}$，所以正常情況下F₂中有毛應(yīng)占$\frac{7}{16}$（大于實(shí)際情況F₂中有毛占$\frac{2}{5}$），說明有毛性狀中存在致死現(xiàn)象．若EE為致死個(gè)體，去掉該部分后Ee（有毛）占$\frac{6}{15}$，即$\frac{2}{5}$，無毛ee占$\frac{3}{5}$，符合題意，故是EE純合致死．（若Ee為致死個(gè)體，則有毛EE占$\frac{1}{10}$，不符合題意）
（4）根據(jù)題意分析：如果另一對等位基因也位于1、2號染色體上，則完全連鎖，符合基因分離規(guī)律；如果另一對等位基因不位于1、2號染色體上，則符合基因自由組合規(guī)律．因此可讓圖中的父本和母本雜交得到F₁，再讓F₁雌雄成鼠自由交配得到F₂，觀察統(tǒng)計(jì)F₂中小鼠的毛色．若子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色：鼠色：白色=9：3：4，則另一對等位基因不位于1、2號染色體上；若子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色：白色=3：1，則另一對等位基因也位于1、2號染色體上．
故答案為：
（1）9     $\frac{1}{8}$
（2）40    
（3）E基因顯性純合致死
（4）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）
觀察統(tǒng)計(jì)F₂中小鼠的毛色（或觀察統(tǒng)計(jì)子代小鼠的毛色）性狀分離比
①若子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色：灰色：白色=9：3：4（或黃色：灰色：白色=1：1：2）
②若子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色：白色=3：1（或黃色：白色=1：1）

點(diǎn)評 本題考查基因自由組合規(guī)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(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．