Question

5．小鼠毛色的遺傳與2號常染色體上的基因H、h有關(guān)．
（1）研究小組利用純合品系甲、乙、丙做了以下雜交實驗．
實驗一：乙（灰毛）×丙（白毛）→F₁全為灰毛→F₂為灰毛：白毛=3：1．若小鼠毛色只受H、h控制，讓F₂中的灰毛鼠自由交配，F(xiàn)₃中雜合子的比例是$\frac{4}{9}$．
（2）有人認為小鼠毛色遺傳還受常染色體上M、m基因控制，進而做了以下實驗．
實驗二：甲（黑毛）×乙（灰毛）→F₁全為灰毛→F₂為灰毛：黑毛：白毛=12：3：1
①據(jù)上述雜交結(jié)果，可判斷控制小鼠毛色的基因位于2對同源染色體上．白毛鼠的基因型為hhmm．
②H基因的作用是使酶1失去活性，而h基因無此效應(yīng)．則控制酶2合成的基因應(yīng)該是M．把實驗一的F₂灰毛鼠與實驗二的F₂灰毛鼠進行自由交配，F(xiàn)₃中黑毛鼠占$\frac{1}{18}$．

基因h開始片段所編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列為“甲硫氨酸-精氨酸-谷氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-纈氨酸…”（甲硫氨酸的密碼子是AUG）．基因h缺失第11或12對堿基后，編碼的氨基酸序列為“甲硫氨酸-精氨酸-谷氨酸-精氨酸-甲硫氨酸…”

（3）研究人員還發(fā)現(xiàn)：在雌鼠丁X染色體的非同源區(qū)段上有基因A、a和B、b，各控制一對相對性狀．丁和雄鼠戊交配產(chǎn)生的雄鼠中出現(xiàn)了四種表現(xiàn)型且比例接近4：4：1：1．在此過程中出現(xiàn)的變異類型是基因重組，其原因是在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了交叉互換．

Answer 1

分析 分析實驗一：乙（灰毛）×丙（白毛）→F₁全為灰毛→F₂為灰毛：白毛=3：1，說明灰毛是顯性性狀，根據(jù)題意小鼠毛色只受H、h控制，則F₁為Hh，F(xiàn)₂中的灰毛鼠$\frac{1}{3}$HH、$\frac{2}{3}$Hh；
分析實驗二：甲（黑毛）×乙（灰毛）→F₁全為灰毛→F₂為灰毛：黑毛：白毛=12：3：1，說明毛色受兩對等位基因控制，遵循基因的自由組合定律，且F₁為HhMm，白毛為hhmm，灰毛為Hh__（或__M_），黑毛為hhM_（或H_mm），則親本黑毛為hhMM（HHmm），灰毛為HHmm（hhMM），據(jù)此答題．

解答 解：（1）根據(jù)以上分析已知F₁為Hh，F(xiàn)₂中的灰毛鼠$\frac{1}{3}$HH、$\frac{2}{3}$Hh，則讓F₂中的灰毛鼠自由交配，F(xiàn)₃中雜合子的比例是1-$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}$-$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$．
（2）①據(jù)以上分析已知，毛色受兩對等位基因控制，遵循基因的自由組合定律．白毛鼠的基因型為hhmm．
②基因的作用是使酶1失去活性，而h基因無此效應(yīng)，根據(jù)圖形分析可知灰色必須有H，則灰色的基因型為H___，黑色的基因型為hhM_，說明圖中M控制酶2的合成．則實驗一的親本是HHmm、hhmm，F(xiàn)₁為Hhmm，所以F₂灰毛鼠為$\frac{1}{3}$HHmm或$\frac{2}{3}$Hhmm；實驗二的親本為hhMM、HHmm，F(xiàn)₂灰毛鼠為HhMm，H_M_、H_mm．將實驗一的F₂灰毛鼠與實驗二的F₂灰毛鼠進行自由交配，后代黑毛（hhM_）的概率為$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{18}$．由第一個氨基酸為甲硫氨酸（AUG），可知對應(yīng)模板中的三個堿基為TAC，即3、4、5對應(yīng)甲硫氨酸，5、6、7對應(yīng)精氨酸，8、9、10對應(yīng)谷氨酸，所以11、12、13對應(yīng)丙氨酸，而h該丙氨酸變成了精氨酸，說明基因h缺失的是第11或12對堿基．
（3）根據(jù)題意X染色體的非同源區(qū)段上有基因A、a和B、b，兩對基因具有連鎖現(xiàn)象，若是完全連鎖，則后代應(yīng)該兩種表現(xiàn)型，而后代出現(xiàn)了四種表現(xiàn)型，說明兩對基因發(fā)生了交叉互換，屬于基因重組．
故答案為：
（1）$\frac{4}{9}$（2）①2             hhmm
②M             $\frac{1}{18}$  11（或12）
（3）基因重組   交叉互換

點評 考查基因的自由組合規(guī)律及其應(yīng)用，主要考查學(xué)生根據(jù)所給信息，進行分析、判斷，考查了學(xué)生解決問題的能力．