Question

【題目】北方草原上某種鼠的種群中體色有灰色、黑色和褐色三種，由兩對(duì)具有完全顯隱性關(guān)系的等位基因M、m和T、t控制。與體色形成有關(guān)物質(zhì)的代謝過程如下圖，其中基因M控制合成酶1，基因T控制合成酶2，基因t控制合成酶3。甲物質(zhì)對(duì)細(xì)胞有害，在體內(nèi)積累過多會(huì)導(dǎo)致小鼠過早死亡，約有半數(shù)不能活到成年。根據(jù)題干和圖示信息回答下列問題：

(1)基因表達(dá)過程中與酶的合成有關(guān)的RNA有____種，它們共同參與的過程是_____ 。

(2)基因型為mm的個(gè)體呈灰色的原因是不能合成中間產(chǎn)物乙，推測(cè)可能的原因是：________。寫出種群中灰色鼠的基因型_____ 。

(3)讓兩只基因型為MmTt的黑色鼠多次雜交，若M、m和T、t兩對(duì)基因的遺傳符合自由組合定律，則后代成年后表現(xiàn)型及比例為________。 若后代只有灰色鼠和黑色鼠，且成年后兩者的比例為1:6，則M、m和T、t兩對(duì)基因的遺傳是否符合自由組合定律____，請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出此種情況下兩個(gè)親本鼠兩對(duì)基因在染色體上的位置（如圖所示，豎線表示染色體，可用黑點(diǎn)表示基因在染色體上的位點(diǎn)并標(biāo)明基因），并寫出子代成年鼠的基因型及比例____。

Answer 1

【答案】 3 翻譯 m基因不能表達(dá)，無(wú)法合成酶1（或m基因表達(dá)合成的酶無(wú)活性，不能催化物質(zhì)乙的合成） mmTt、mmTT、mmtt 黑色：褐色：灰色=9：3：2 不符合 MMTT:MmTt:mmtt= 2:4:1

【解析】試題分析：本題考查基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用、基因?qū)π誀畹目刂仆緩�。要求學(xué)生掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及基因?qū)π誀畹目刂仆緩降戎�識(shí)，能結(jié)合題中所給信息準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查。兩對(duì)基因可以分別位于兩對(duì)同源染色體上；也可以位于一對(duì)同源染色體上，表現(xiàn)為連鎖關(guān)系。如果是第一種類型，則兩對(duì)基因的遺傳符合基因的自由組合定律，如果是第二種情況，則不符合基因的自由組合定律。基因通過控制酶的合成來(lái)控制代謝從而間接控制生物的性狀。據(jù)上圖可知，已知基因M控制合成酶1，有酶1則甲可以生成乙；基因T控制合成酶2，有酶2，乙就可以合成丙；基因t控制合成酶3，有酶3乙可以生成丁。

（1）本題所涉及的酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，與其合成有關(guān)的RNA有3種，分別是rRNA、tRNA、mRNA，它們共同參與的過程是翻譯。

（2）基因型為mm的個(gè)體呈灰色的原因是不能合成中間產(chǎn)物乙，推測(cè)可能的原因是：m基因不能表達(dá)，無(wú)法合成酶1（或m基因表達(dá)合成的酶無(wú)活性，不能催化物質(zhì)乙的合成）。據(jù)上圖分析可知，灰色前體物質(zhì)甲在M基因控制合成的酶1的作用下可轉(zhuǎn)變?yōu)橹虚g物質(zhì)乙，說明控制灰色鼠的基因型中無(wú)M基因，因此其基因型為mmTT、mmTt、mmtt。基因t控制合成酶3，在酶3作用下中間物質(zhì)乙可轉(zhuǎn)變?yōu)楹稚�的終產(chǎn)物丁，說明褐色鼠的基因型為M_tt，在M與T基因的共同控制下形成黑色終產(chǎn)物丙，說明黑色鼠的基因型為M_T_。

（3）讓兩只基因型為MmTt的黑色鼠多次雜交，若M、m和T、t兩對(duì)基因的遺傳符合自由組合定律，則其后代的基因型及比例為M_T_:M_tt:mmT_:mmtt=9:3:3:1，由（2）的分析可知，M_T_表現(xiàn)為黑色，M_tt表現(xiàn)為褐色，mmT_與mmtt表現(xiàn)為灰色，由于甲物質(zhì)對(duì)細(xì)胞有害，在體內(nèi)積累過多會(huì)導(dǎo)致小鼠過早死亡，約有半數(shù)不能活到成年。由于在灰色鼠體內(nèi)存在甲物質(zhì)，故灰色鼠成年時(shí)有一半死亡。因此后代成年后表現(xiàn)型及比例為黑色：褐色：灰色=9：3：2。若后代只有灰色鼠和黑色鼠，且成年后兩者的比例為1:6，則肯定是M、m和T、t這兩對(duì)基因位于同一對(duì)同源染色體上，且有兩種情況：1、M與T基因位于一條染色體上，m與t基因位于另一條同源染色體上；2、M與t基因位于一條染色體上，m與T基因位于另一條同源染色體上，如果是第二種情況，后代會(huì)出現(xiàn)褐色鼠，與題意不符，因此只能是第一種情況。由于兩對(duì)等位基因位于同一對(duì)同源染色體上，因此其遺傳不遵循基因的自由組合定律。兩個(gè)親本鼠兩對(duì)基因在染色體上的位置如圖所示。二者雜交后，后代的基因型為MMTT：MmTt：mmtt=1:2:1，由于基因型為mmtt的個(gè)體約有半數(shù)不能活到成年，則子代成年鼠的基因型及比例為MMTT:MmTt:mmtt= 2:4:1。