Question

小鼠是遺傳學(xué)常用的實(shí)驗(yàn)材料，其性別決定方式為XY型．下面是關(guān)于小鼠某些性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答：
（1）小鼠毛色的黃與灰由等位基因R和r控制，尾形的彎曲與正常由等位基因T和t控制．在毛色遺傳中，具有某種純合基因型的合子不能完成胚胎發(fā)育．從鼠群中選擇多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，雜交所得F1的表現(xiàn)型及比例如表所示：

	黃毛尾彎曲	黃毛尾正常	灰毛尾彎曲	灰毛尾正常
♂	2 12	2 12	1 12	1 12
♀	4 12	0	2 12	0

①薩頓運(yùn)用

 

的研究方法提出了“基因在染色體上”的假說(shuō)．控制小鼠尾型的基因在

 

染色體上．
②在小鼠毛色遺傳中，屬于隱性性狀的是

 

，不能完成胚胎發(fā)育的合子的基因型是

 

，若讓F₁中黃毛鼠相互交配，產(chǎn)生的子代中黃毛鼠的比例為

 

．
③父本的基因型是

 

，F(xiàn)1中黃毛尾彎曲雌鼠的基因型是

 

．
（2）已知小鼠的長(zhǎng)尾對(duì)短尾為顯性，控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因（B，b）位于X染色體上．科研人員利用基因工程將一個(gè)外源DNA片段導(dǎo)入到母本的體細(xì)胞中，利用克隆技術(shù)獲得一只轉(zhuǎn)基因短尾雌鼠．該外源DNA片段插入小鼠染色體上的位置有多種可能，如圖表示了其中2種．（說(shuō)明：插入的外源DNA片段本身不控制具體的性狀；小鼠體內(nèi)存在該外源DNA片段時(shí)基因B不表達(dá)，但基因b的表達(dá)不受影響．）
①基因工程的“剪刀”和“針線”分別是指

 

．
②為確定轉(zhuǎn)基因小鼠外源DNA片段插入的具體位置，讓該轉(zhuǎn)基因小鼠與非轉(zhuǎn)基因短尾雄性小鼠雜交，統(tǒng)計(jì)子代表現(xiàn)型的種類(lèi)及比例，請(qǐng)作出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期（只考慮尾長(zhǎng)的遺傳且不考慮交叉互換）．
a．若子代的表現(xiàn)型及比例為

 

，則該外源DNA片段插入的具體位置屬于第1種；
b．若子代的表現(xiàn)型及比例為

 

，則該外源DNA片段插入的具體位置屬于第2種．

Answer 1

考點(diǎn)：伴性遺傳,基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：1、由常染色體上的基因控制的形狀在遺傳過(guò)程中與性別無(wú)關(guān)，位于性染色體上的基因控制的性狀在遺傳過(guò)程中與性別相關(guān)聯(lián)，分析表格在F₁雌性和雄性中黃：灰=2：1，說(shuō)明該性狀的遺傳與性別無(wú)關(guān)，位于常染色體上；F₁雌性中只有尾彎曲，F(xiàn)₁雄性中尾彎曲：正常=1：1，說(shuō)明尾正常是隱性性狀，而且位于X染色體上．
2、基因自由組合定律同時(shí)遵循基因分離定律，因此解答自由組合問(wèn)題時(shí)可以將自由組合問(wèn)題轉(zhuǎn)化為分離定律問(wèn)題進(jìn)行解決．由于毛色遺傳與性別無(wú)關(guān)，因此根據(jù)后代中黃毛：灰毛=2：1可確定BB為純合胚胎致死．然后再根據(jù)后代的性狀推測(cè)親本的基因型．進(jìn)而推測(cè)子代的基因型、表現(xiàn)型及比例關(guān)系．
3、對(duì)于實(shí)驗(yàn)部分的內(nèi)容，先假定一種情況成立，根據(jù)題意推測(cè)后代的表型比，進(jìn)行解答，即應(yīng)用假說(shuō)演繹法解答．

解答： 解：（1）①薩頓通過(guò)研究基因與染色體的平行關(guān)系，運(yùn)用類(lèi)比推理方法提出了基因位于染色體上；表格信息顯示F₁雌性中只有尾彎曲，F(xiàn)₁雄性中尾彎曲：正常=1：1，說(shuō)明尾正常是隱性性狀，而且位于X染色體上．
②由題意知基因型相同的雌雄個(gè)體雜交，后代黃：灰=2：1，且存在純合致死現(xiàn)象，因此黃色是對(duì)灰色是顯性性狀；顯性純合不能發(fā)育成成體，基因型為RR；F₁中黃毛鼠的基因型為Rr，讓F₁中黃毛鼠相互交配，產(chǎn)生的子代個(gè)體中的基因型誒Rr：rr=2：1，因此黃毛鼠的比例為

2

3

．
③毛色遺傳中，后代黃色：灰色=2：1，因此親本基因型為Rr．尾形的遺傳中，后代雄性中有尾彎曲和尾正常，因此雌性基因型為X^TX^t；又由于后代雌性全表現(xiàn)為尾彎曲，因此雄性基因型只能為X^TY，所以父本的基因型是RrX^TY，母本的基因型是RrX^TX^t；由于RR胚胎不能發(fā)育，RrX^TY×RrX^TX^t→F1中黃毛尾彎曲雌鼠的基因型是 RrX^TX^T或RrX^TX^t．
（2）①基因工程中基因工程的“剪刀”是限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）；基因工程的針線是DNA連接酶．
②該實(shí)驗(yàn)的目的是確定轉(zhuǎn)基因小鼠外源DNA片段插入的具體位置，讓該轉(zhuǎn)基因小鼠與非轉(zhuǎn)基因短尾雄性小鼠雜交，如果外源DNA片段插入的具體位置屬于第1種，與B（b）基因位于一對(duì)同源染色體上，遵循連鎖定律，由于插入的外源DNA片段本身不控制具體的性狀，小鼠體內(nèi)存在該外源DNA片段時(shí)基因B不表達(dá)，但基因b的表達(dá)不受影響，因此統(tǒng)計(jì)子代表現(xiàn)型的種類(lèi)及比例是長(zhǎng)尾雌鼠：短尾雌鼠：長(zhǎng)尾雄鼠：短尾雄鼠=1：1：1：1；如果該外源DNA片段插入的具體位置屬于第2種，插入基因與B（b）基因不位于同一對(duì)同源染色體上，遵循基因自由組合定律，由于插入的外源DNA片段本身不控制具體的性狀，小鼠體內(nèi)存在該外源DNA片段時(shí)基因B不表達(dá)，但基因b的表達(dá)不受影響，因此統(tǒng)計(jì)子代表現(xiàn)型的種類(lèi)及比例是長(zhǎng)尾雌鼠：短尾雌鼠：長(zhǎng)尾雄鼠：短尾雄鼠=1：3：1：3．
故答案為：
（1）①類(lèi)比推理    X
②灰毛       RR            

2

3

③RrX^TY    RrX^TX^T或RrX^TX^t
（2）①限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶
②a．長(zhǎng)尾雌鼠：短尾雌鼠：長(zhǎng)尾雄鼠：短尾雄鼠=1：1：1：1 
b．長(zhǎng)尾雌鼠：短尾雌鼠：長(zhǎng)尾雄鼠：短尾雄鼠=1：3：1：3

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基因的分離定率和伴性遺傳的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能從表格中獲取有效信息的能力；理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．