Question

11．以下生物的相關基因遺傳均符合自由組合定律，請計算并回答：
（1）金魚體色的遺傳受四對獨立遺傳的基因控制，白色是由四對隱性基因（aabbccdd）控制，而四對基因中只要有一個顯性基因存在時，就使個體表現為紫色．觀察發現紫色魚的體色深淺程度隨顯性基因的數目增多而加深，則紫色最深的金魚其基因型應該是AABBCCDD，用紫色最深的紫色魚與白色魚雜交得到足夠數量的F₁，讓F₁雌雄魚雜交，得到F₂個體，若F₂個體的各表現型成活率相同，則F₂中紫色個體和白色個體的比例理論上應該為255：1．
F₂個體中雜合子占$\frac{15}{16}$，紫色個體中純合子占$\frac{1}{17}$．
（2）基因型為AaBbDdEeGgHhKk個體自交，假定這7對等位基因自由組合，子代中3對等位基因雜合、4對等位基因純合的個體出現的概率為$\frac{35}{128}$．
（3）日本明蟹殼色有三種情況：灰白色、青色和花斑色．其生化反應原理如圖所示．基因A控制合成酶1，基因B控制合成酶2，基因b控制合成酶3．基因a控制合成的蛋白質無酶1活性，基因a純合后，毒性物質A（尿酸鹽類）在體內過多積累，導致成體會有50%死亡．A物質積累表現為灰白色殼，C物質積累表現為青色殼，D物質積累表現為花斑色殼．
兩只青色殼明蟹AaBb×AaBb雜交，后代的成體中青色殼的比例為$\frac{9}{14}$．

Answer 1

分析 關于“基因自由組合定律”，考生可以從以下幾方面把握：
（1）適用范圍：
①適用兩對或兩對以上相對性狀的遺傳，并且非等位基因均位于不同對的同源染色體上．
②非同源染色體上的非等位基因自由組合，發生在減數第一次分裂過程中，因此只有進行有性生殖的生物，才能出現基因的自由組合． 
③按遺傳基本定律遺傳的基因，均位于細胞核中的染色體上．所以，基因的分離定律和基因的自由組合定律，均是真核生物的細胞核遺傳規律．
（2）基因自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合．

解答 解：（1）根據題意可知，紫色魚的體色深淺程度隨顯性基因的數目增多而加深，因此顯性純合子的顏色應該最深，即紫色最深的金魚其基因型應該是AABBCCDD，用紫色最深的紫色魚（AABBCCDD）與白色魚（aabbccdd）雜交得到足夠數量的F₁（AaBbCcDd），讓F₁雌雄魚雜交，得到F₂個體，若F₂個體的各表現型成活率相同，則F₂中白色個體的比例理論上有$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{256}$，其它全為紫色，因此紫色個體和白色個體的比例理論上應該為255：1．F₂個體中純合子占$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{16}$，因此雜合子占$\frac{15}{16}$，紫色個體中純合子占（$\frac{1}{16}-\frac{1}{256}$）÷$\frac{255}{256}$=$\frac{1}{17}$．
（2）基因型為AaBbDdEeGgHhKk個體自交，假定這7對等位基因自由組合，對等位基因雜合、4對等位基因純合的個體出現的概率為${C}_{7}^{3}$×（$\frac{1}{2}$）³×（$\frac{1}{2}$）⁴=$\frac{35}{128}$．
（3）由題意分析可知，丙物質積累表現為青色殼，所以青色殼必須是能產生乙和丙物質的，因此明蟹的青色殼是由2對基因控制（要同時具有A和B），其基因型為AABb、AABB、AaBB、AaBb四種； 由于aa使甲物質積累表現為灰白色殼，丙物質積累表現為青色殼，丁物質積累表現為花斑色殼，所以AaBb×AaBb雜交，則后代中成體的表現型及比例為青色：花斑色：灰白色=9：3：2（aa50%個體死亡），即后代的成體中青色殼的比例為$\frac{9}{14}$．
故答案為：
（1）AABBCCDD    255：1   $\frac{15}{16}$     $\frac{1}{17}$
（2）$\frac{35}{128}$
（3）$\frac{9}{14}$

點評 本題考查基因分離定律的實質及應用、基因自由組合定律的實質及應用，要求考生掌握基因分離定律的實質，能準確判斷兩對相對性狀的顯隱性；掌握基因自由組合定律的實質，能采用逐對分析法進行簡單的概率計算．