Question

17．肥胖與遺傳密切相關(guān)，是影響人類健康的重要因素之一．
（1）老鼠的肥胖與體重正常為一對相對性狀（由A和a基因控制），如果為常染色體遺傳，但不知顯隱性關(guān)系．現(xiàn)讓多只肥胖老鼠與多只體重正常老鼠雜交，產(chǎn)生大量后代，若F₁全是肥胖鼠，即肥胖為顯性．讓多對肥胖老鼠相互交配，產(chǎn)生大量后代，若F₁既有肥胖鼠，也有體重正常老鼠，即肥胖為顯性．
（2）如果肥胖為隱性，但不知肥胖基因是在常染色體上還是X染色體上．讓肥胖老鼠和體重正常老鼠進行正交和反交，產(chǎn)生大量后代，若正交與反交后代性狀比例都與性別無關(guān)，即肥胖基因在常染色體上．讓體重正常雄鼠與肥胖雌鼠雜交，產(chǎn)生大量后代，若F_{1雄鼠全是肥胖鼠，雌鼠全是體重正常鼠}，即肥胖基因在X染色體上．
（3）假設(shè)體重正常（A）對肥胖（a）顯性，為常染色體遺傳．現(xiàn)讓純合體重正常老鼠與肥胖老鼠交配，產(chǎn)生大量小鼠，發(fā)現(xiàn)有一只肥胖小鼠的．出現(xiàn)該肥胖小鼠的原因可能是親鼠在產(chǎn)生配子時發(fā)生基因突變，也可能是染色體片段缺失．（注：一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各型配子活力相同）
實驗步驟：
①用該肥胖小鼠與基因型為AA的個體雜交，獲得大量F₁ 個體；
②讓F₁自由交配，觀察、統(tǒng)計F₂表現(xiàn)型及比例．
結(jié)果預(yù)測：
Ⅰ如果F₂表現(xiàn)型及比例為正常鼠：肥胖鼠=3：1，則為基因突變；
Ⅱ如果F₂表現(xiàn)型及比例為正常鼠：肥胖鼠=4：1，則為染色體片段缺失．
（4）研究成果表明：人的體重主要受多基因遺傳的控制．假如一對夫婦基因型均為AaBb（A、B基因使體重增加的作用相同且具有累加效應(yīng)，2對基因獨立遺傳），從遺傳角度分析，其子女體重超過父母的概率是$\frac{5}{16}$，體重低于父母的基因型為$\frac{5}{16}$．
（5）有的學(xué)者認為利于油脂積累的基因由于適應(yīng)早期人類食物缺乏而得以保留并遺傳到現(xiàn)代，表明自然選擇決定生物進化的方向．在人群中肥胖基因頻率變化不明顯，但隨著營養(yǎng)條件改善，肥胖發(fā)生率明顯增高，這說明肥胖是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果．

Answer 1

分析 1、顯性性狀的判斷方法：①具有相對性狀的純合親本雜交，子一代表現(xiàn)出的親本的性狀是顯性性狀，為表現(xiàn)的親本的性狀是隱性性狀；②表現(xiàn)型相同的雌雄親本進行交配，如果后代發(fā)生性狀分離，則親本性狀是顯性性狀．
2、判斷基因是在常染色體上還是在性染色體上的方法：①正交、反交法，如果正交、反交雜交后代的結(jié)果相同，一般來說基因位于常染色體上，如果正交、反交后代的表現(xiàn)型比例不同，一般說明基因位于性染色體上；②用隱性雌性個體與顯性個體雜交，如果后代的雌性個體表現(xiàn)為顯性性狀，雄性個體表現(xiàn)為隱性性狀，則基因位于X染色體上．
3、分析題干可知，該實驗的目的是探究肥胖小鼠的原因是親鼠在產(chǎn)生配子時發(fā)生基因突變還是染色體片段缺失，如果是基因突變，肥胖小鼠的基因型是aa，用該肥胖小鼠與基因型為AA的個體雜交的子一代，子一代自由交配得子二代，A_：aa=3：1；如果是A基因所在的染色體片段缺失引起的，則該肥胖鼠的基因型是aO．讓用該肥胖小鼠與基因型為AA的個體雜交，獲得大量F₁ 個體的基因型是Aa、AO，子一代產(chǎn)生的配子的基因型及比例是A：a：O=2：1：1，自由交配時，用雌雄配子結(jié)合法進行計算，子二代的基因型及比例是
AA：Aa、AO：aO：aa：OO=4：4：4：2：1：1，其中OO胚胎致死，正常：肥胖=4：1．
4、數(shù)量性狀的遺傳與基因個數(shù)有關(guān)，A、B基因使體重增加的作用相同且具有累加效應(yīng)，2對基因獨立遺傳，說明兩對等位基因在遺傳過程中遵循自由組合定律，體重的表現(xiàn)型共有5種，4個顯性基因、3個顯性基因、2個顯性基因、1個顯性基因、0個顯性基因．

解答 解：（1）如果多只肥胖老鼠與多只體重正常老鼠雜交，子代全是肥胖鼠，說明肥胖是顯性性狀；如果多對肥胖老鼠相互交配，子代發(fā)生性狀分離，既有肥胖鼠，也有體重正常老鼠，說明肥胖是顯性性狀．
（2）如果肥胖基因位于常染色體上，則性狀遺傳與性別無關(guān)，正交、反交的結(jié)果相同；如果是X染色體上的隱性遺傳，則體重正常雄鼠的基因型是X^AY，肥胖雌鼠基因型是X^aX^a，二者雜交后代是X^AX^a、X^∞Y，前者是正常雌鼠，后者是肥胖雄鼠．
（3）假設(shè)體重正常（A）對肥胖（a）顯性，為常染色體遺傳，純合體重正常老鼠（AA）與肥胖老鼠（aa）交配，后代的基因型是Aa，都是正常鼠，如果發(fā)現(xiàn)有一只肥胖小鼠，如果出現(xiàn)該肥胖小鼠的原因是基因突變，則這只肥胖小鼠的基因型是aa，用該肥胖小鼠與基因型為AA的個體雜交，獲得大量F₁ 個體的基因型是Aa，讓F₁自由交配，F(xiàn)₂表現(xiàn)型及比例是正常鼠：肥胖鼠=3：1；如果是A基因所在的染色體片段缺失引起的，則該肥胖鼠的基因型是aO．讓用該肥胖小鼠與基因型為AA的個體雜交，獲得大量F₁ 個體的基因型是Aa、AO，自由交配產(chǎn)生F₂表現(xiàn)型及比例正常鼠：肥胖鼠=4：1．
（4）AaBb×AaBb→9A_B_、3A_bb、3aaB_、3aabb，超過父母體重的基因型是AABB、AABb、AaBB，占$\frac{5}{16}$，低于父母體重的是Aabb、aaBb、aabb，占$\frac{5}{16}$．
（5）生物進化的方向是由自然選擇決定的；生物的性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果．
故答案為：
（1）全是肥胖鼠   既有肥胖鼠，也有體重正常老鼠
（2）正交與反交后代性狀比例都與性別無關(guān)   雄鼠全是肥胖鼠，雌鼠全是體重正常鼠
（3）正常鼠：肥胖鼠=3：1  正常鼠：肥胖鼠=4：1
（4）$\frac{5}{16}$   $\frac{5}{16}$
（5）自然選擇   基因與環(huán)境

點評 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)，性別決定和伴性遺傳，學(xué)會利用假說演繹的思想設(shè)計遺傳實驗，預(yù)期結(jié)果并獲取結(jié)論．