Question

【題目】小鼠的毛色有Agouti色、黑色、黃色等幾種類型，控制小鼠毛色的基因位于常染色體上(用A、Avy和a表示控制毛色形成的相關(guān)基因)。科研人員對小鼠毛色的形成機理進行了相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，Agouti基因是控制動物毛色的重要基因之一，Agouti基因位點控制著毛囊內(nèi)真黑素和棕黑素的相對數(shù)量，小鼠的毛色主要由毛囊黑素細胞合成的黑色素種類所決定，其分子機制如下圖所示。已知A、Avy基因能夠指導(dǎo)合成ASP，a基因不能夠指導(dǎo)合成ASP。請分析回答下列有關(guān)問題：

(1)由圖可知，Mc1R為MSH和ASP的_________，且當(dāng)MSH和ASP共存時，Mc1R優(yōu)先與________結(jié)合。據(jù)此分析黑毛小鼠形成的原因是________________________。

(2)下表為Agouti毛色小鼠的A基因在毛發(fā)生長不同時間的表達情況，毛發(fā)圖示中①②③相應(yīng)位置的毛色依次為__________。Agouti毛色形成機理說明：A基因并不直接控制Agouti毛色形成，其產(chǎn)物ASP作為一種__________分子起作用。

毛發(fā)生長時間	A基因表達情況
1-3天	不表達
4-6天	表達
6天以后	停止表達

(3)顯性黃色基因Avy能夠使小鼠每根毛全為黃色，說明Avy基因和A基因在表達上的差異是：____________。Avy基因在表達時，與基因啟動部位結(jié)合的酶是____________。

(4)給懷孕母鼠食物中添加葉酸、膽堿等富含甲基的添加劑，出生的Avya小鼠也會出現(xiàn)Agouti毛色，此現(xiàn)象說明：___________________________________。

Answer 1

【答案】受體 ASP 黑毛小鼠只有a基因，不能夠指導(dǎo)合成ASP，導(dǎo)致MSH與Mc1R結(jié)合，形成真黑素 黑色、黃色、黑色 信號 Avy 基因持續(xù)表達，A基因不持續(xù)表達 RNA聚合酶 環(huán)境因素（和遺傳因素共同）影響生物性狀

【解析】

該題的題干部分指出小鼠的毛色可以分為Agouti色、黑色、黃色等，同時鼠的毛色主要由毛囊黑素細胞合成的黑色素種類所決定，圖示中的基質(zhì)表示基因的表達產(chǎn)物ASP可以與細胞中的受體Mc1R結(jié)合從而導(dǎo)致細胞表達出不同的顏色，根據(jù)提示理清小鼠毛色和基因之間的關(guān)系是本題的突破點。

（1）由圖可知，Mc1R可以與MSH和ASP結(jié)合，因此推測Mc1R為MSH和ASP的受體；根據(jù)第二張圖可以推測，當(dāng)MSH和ASP共存時，Mc1R優(yōu)先與ASP結(jié)合；據(jù)此分析黑毛小鼠形成的原因是黑毛小鼠只有a基因，只產(chǎn)生結(jié)構(gòu)異常的ASP，導(dǎo)致MSH與Mc1R結(jié)合，形成了真黑素；

（2）根據(jù)毛發(fā)生長的時間和長度可知，①對應(yīng)的是1-3天生長的部分，②對應(yīng)4-6天生長的部分，③對應(yīng)6天以后生長的部分，由上個小題可知，A基因表達時小鼠毛色體現(xiàn)為黃色，不表達時體現(xiàn)為黑色，所以①②③對應(yīng)的眼色分別為黑色、黃色、黑色；A基因并不直接控制Agouti毛色形成，其產(chǎn)物ASP可以與受體Mc1R結(jié)合，從而使得毛色被控制，體現(xiàn)了ASP為一種信號分子；

（3）Avy能夠使小鼠每根毛全為黃色，而A基因會根據(jù)生長時間的差異階段性表達，所以兩者的區(qū)別是Avy 基因持續(xù)表達，A基因不持續(xù)表達；基因在表達時，與基因啟動部位結(jié)合即與DNA結(jié)合開啟轉(zhuǎn)錄過程，該過程是由RNA聚合酶完成的；

（4）Avya小鼠按照基因型推測 本來應(yīng)該表現(xiàn)為黃色小鼠，但由于其在胚胎發(fā)育過程中母體攝入了葉酸、膽堿等富含甲基的添加劑反而表現(xiàn)為Agouti毛色，說明環(huán)境因素（和遺傳因素共同）影響生物性狀。