Question

5．小鼠品系眾多，是遺傳學研究的常用材料．下圖是某品系小鼠（2N=40）的某些基因在染色體的排列情況．該品系成年小鼠的體重受獨立遺傳的三對等位基因Aa、Dd、Ff控制，這三對基因的遺傳效應相同，且具有累加效應（AADDFF的成鼠最重，aaddff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27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中成鼠體重介于親本之間的個體占$\frac{31}{32}$
（2）若圖中父本在精子形成過程中因為減數分裂時同源染色體未分離，受精后形成一只XXY的小鼠，小鼠成年后，如果能進行正常的減數分裂，則可形成4種性染色體不同的配子．
（3）將小鼠生發層細胞染色體上的DNA用³H標記后（即第一代細胞）轉移到無放射性的培養液中培養，在第二代細胞進行分裂的后期，每個細胞中含放射性的染色體40條．
（4）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$\frac{2}{5}$，請推測其最可能的原因是E基因顯性純合致死
（5）小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，圖中母本為純合黃色鼠，父本為純合白色鼠．請設計實驗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 （或多只F₁雌鼠與父本小白鼠交配）
第三步：觀察統計F₂中小鼠的毛色（或觀察統計子代小鼠的毛色）
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，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，則另一對等位基因也位于1、2號染色體上．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：由于該品系成年小鼠的體重受獨立遺傳的三對等位基因Aa、Dd、Ff控制，且分別位于三對同源染色體上，符合基因的自由組合規律，同時三對等位基因控制的顯性基因具有疊加效應，據此答題．

解答 解：解：（1）由于該品系成年小鼠的體重受獨立遺傳的三對等位基因A-a、D-d、F-f控制，每對基因有3種組合，所以控制體重的基因型有3×3×3=27種；親本雜交獲得F₁，F₁雌雄個體相互交配獲得F₂，則F₂中成鼠體重與父本相同的個體占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{64}$，與母本相同的個體占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{64}$，所以與親本相同的個體占$\frac{1}{64}$+$\frac{1}{64}$=$\frac{1}{32}$，因此F₂中成鼠體重介于親本之間的個體占1-$\frac{1}{32}$=$\frac{31}{32}$．
（2）減數分裂過程中同源染色體分開，非同源染色體自由組合，故基因性染色體組成為XXY的小鼠在形成精子的時候，可形成性染色體組成不同的4種配子：XX、Y、XY、X．
（3）由于DNA分子的復制是半保留復制，所以小鼠生發層細胞染色體上的DNA用³H標記后，轉移到無放射性的培養液中培養，在第二代細胞進行分裂的后期，由于只進行了一次染色體復制，因而每條染色單體上的DNA中都含³H，所以每個細胞中含放射性的染色體數目是40條．
（4）根據親本的F₁的基因型分別是Ee、ee（各占一半），又由于F₁中雌雄個體自由交配，根據基因頻率來計算F₂代中各基因型頻率．也就是E=$\frac{1}{4}$，e=$\frac{3}{4}$．根據哈代溫伯格定律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中有毛應占$\frac{7}{16}$（大于實際情況F₂中有毛占$\frac{2}{5}$），說明有毛性狀中存在致死現象．若EE為致死個體，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．
（4）根據題意分析：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，觀察統計F₂中小鼠的毛色．
①若子代小鼠毛色表現為黃色：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；
②若子代小鼠毛色表現為黃色：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）27　$\frac{31}{32}$　
（2）4　
（3）40
（4）E基因顯性純合致死
（5）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 本題考查遺傳相關知識，意在考查考生對知識點的理解和學生的識圖能力、獲取信息、分析問題、解決問題的靈活應用能力．