Question

4．小鼠毛色受兩對(duì)等位基因控制，其相關(guān)物質(zhì)代謝過(guò)程如圖所示．科學(xué)家用純合灰色小鼠與純合白色小鼠雜交，F(xiàn)₁均為黑色，F(xiàn)₁相互交配獲得F₂．在另外的實(shí)驗(yàn)中，純合黑色小鼠的大量后代中偶爾發(fā)現(xiàn)一只黃色雄性小鼠（雜合體）．科學(xué)家推測(cè)該黃色小鼠的基因G或者E突變成為G’或E’，突變基因控制合成酶X，酶X催化甲或乙物質(zhì)生成黃色物質(zhì)丁．

（1）小鼠的毛色遺傳遵守自由組合定律，原因是控制小鼠毛色的相關(guān)基因（G、g、E、e）分別位于兩對(duì)同源染色體上．
（2）F₂白色小鼠純合子所占比例為1/2；F₂中黑色小鼠產(chǎn)生的配子種類及比例是GE：Ge：gE：ge=4：2：2：1．
（3）小鼠的黃色性狀是顯性（填“顯性”或“隱性”）基因突變的結(jié)果；該雄性黃色小鼠基因型是GG′EE或GGEE′．
（4）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定該黃色小鼠的突變基因位于5號(hào)還是7號(hào)染色體上，現(xiàn)有大量純和黑色，灰色雌雄小鼠可供使用．
Ⅰ、實(shí)驗(yàn)方案：
①該黃色雄性小鼠與多只純種灰色雌性小鼠雜交，獲得F₁．
②F₁中的黃色雌雄小鼠相互交配，獲得F₂
③觀察統(tǒng)計(jì)F₂小鼠毛色及其比例．
Ⅱ、預(yù)測(cè)結(jié)果及結(jié)論：
①若F₁小鼠毛色及比例是黃色：黑色：灰色12：3：1，則黃色小鼠的突變基因位于5號(hào)染色體上，酶X催化物質(zhì)甲生成黃色物質(zhì)�。�
②若F₂小鼠毛色及比例是黃色：灰色=3：1，則黃色小鼠的突變基因位于7號(hào)染色體上，酶X催化物質(zhì)乙生成黃色物質(zhì)�。�

Answer 1

分析 由代謝過(guò)程圖可知，G（g）與E（e）分別位于2對(duì)同源染色體上，因此在遺傳過(guò)程中遵循自由組合定律；G_ee表現(xiàn)為灰色，G_E_表現(xiàn)為黑色，ggE_、ggee表現(xiàn)為白色；該題圖說(shuō)明基因可以通過(guò)控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀；純合黑色小鼠的基因型是GGEE，純合黑色小鼠的大量后代中偶爾發(fā)現(xiàn)一只黃色雄性小鼠（雜合體），說(shuō)明突變是顯性突變，黃色對(duì)黑色是顯性，如果是G突變形成G′，則物質(zhì)甲形成物質(zhì)丁，如果是E突變成E′，則是物質(zhì)乙形成物質(zhì)�。�

解答 解：（1）由題意知，控制小鼠毛色的相關(guān)基因（G、g、E、e）分別位于兩對(duì)同源染色體上，因此在遺傳過(guò)程中遵循自由組合定律．
（2）用純合灰色小鼠與純合白色小鼠雜交，F(xiàn)₁均為黑色，基因型是GgEe，F(xiàn)₁相互交配獲得F₂．基因型及比例是G_E_：G_ee：ggE_：ggee=9：3：3：1，白色小鼠的基因型是ggE_：ggee=3：1，其中g(shù)gEE、ggee是純合子，占$\frac{1}{2}$；子二代黑色小鼠的基因型及比例是GGEE：GgEE：GGEe：GgEe，產(chǎn)生的配子的類型及比例是GE：Ge：gE：ge=4：2：2：1．
（3）由分析可知，黃色突變是顯性突變；該雄性黃色小鼠基因型是GG′EE或GGEE′．
（4）該實(shí)驗(yàn)的目的是探究該黃色小鼠的基因型是GG′EE還是GGEE′，
（1）基因的自由組合 （控制小鼠毛色的相關(guān)基因位于非同源染色體上）可以應(yīng)用演繹推理的方法設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀察子代的表現(xiàn)型及比例進(jìn)行判斷；
Ⅰ實(shí)驗(yàn)方案：①該黃色雄性小鼠與多只純種灰色雌性小鼠雜交，獲得F₁；
②F₁中的黃色雌雄小鼠相互交配，獲得F₂
③觀察統(tǒng)計(jì)F₂小鼠毛色及其比例．
Ⅱ預(yù)測(cè)結(jié)果及結(jié)論：
①如果黃色小鼠的突變基因位于5號(hào)染色體上，基因型為GG′EE，純種灰色雌鼠的基因型是GGee，子一代黃色鼠的基因型是G′GEe，子一代黃色雌雄個(gè)體交配，子二代
表現(xiàn)型及比例是黃色：黑色：灰色12：3：1．
②黃色小鼠的突變基因位于7號(hào)染色體上，基因型為GGEE′，純種灰色雌鼠的基因型是GGee，子一代黃色鼠的基因型是GGE′e，子一代黃色雌雄個(gè)體交配，子二代
表現(xiàn)型及比例是黃色：灰色=3：1．
故答案為：
（1）自由組合     控制小鼠毛色的相關(guān)基因（G、g、E、e）分別位于兩對(duì)同源染色體上
（2）1/2    GE：Ge：gE：ge=4：2：2：1
（3）顯性      GG′EE或GGEE′
（4）Ⅰ．①該黃色雄性小鼠與多只純種灰色雌性小鼠雜交，獲得F₁
Ⅱ．①黃色：黑色：灰色12：3：1     物質(zhì)甲
②黃色：灰色=3：1   物質(zhì)乙

點(diǎn)評(píng) 不本題旨在考查理解基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)和使用條件，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、綜合解答問(wèn)題，并應(yīng)用演繹推理的方法設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)、預(yù)期結(jié)果、獲取結(jié)論．