Question

【題目】已知某種小鼠的體色由復(fù)等位基因A1、A2、A3控制，A1控制灰色，A2控制黑色，A3控制黃色，基因B控制色素的形成，基因型bb的小鼠為白色。科研工作者通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將基因M定向插入到基因B或b所在的染色體上，并培育出均含有一個(gè)基因M的小鼠品系：灰色①、黑色②、黃色③，M基因純合致死。每個(gè)小鼠品系中雌雄個(gè)體各有若干只，且基因型相同。已知上述基因均位于常染色體上，染色體結(jié)構(gòu)缺失個(gè)體正常存活。對(duì)這三個(gè)品系小鼠進(jìn)行了兩組雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)一： 實(shí)驗(yàn)二：

（1）由雜交實(shí)驗(yàn)一、二可知，基因A1、A2、A3的顯隱性關(guān)系是______________。雜交親本①②③的基因型依次為_____________________。

（2）通過上述實(shí)驗(yàn)推斷，在品系①②③中基因M與基因___________（填“B”或“b”）位于同一條染色體上。

（3）僅根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)不能確定基因B、b與基因A1、A2、A3之間遵循基因自由組合定律，請(qǐng)說明理由___________。進(jìn)一步研究確定基因B、b與基因A1、A2、A3位于非同源染色體上，若讓實(shí)驗(yàn)一F1中的多只灰色鼠相互交配，子代表現(xiàn)型及比例為____________________。

（4）在多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二的過程中，F1代偶然出現(xiàn)了一只黃色雄鼠。為探明其產(chǎn)生機(jī)理，科研工作者進(jìn)行了如下操作：提取該鼠性腺中處于聯(lián)會(huì)期細(xì)胞，用六種顏色的特殊熒光分子分別對(duì)細(xì)胞中可能存在的基因M、B、b、A1、A2、A3進(jìn)行特異性染色，然后將未被相應(yīng)基因結(jié)合的熒光分子洗脫，在顯微鏡下檢測(cè)基因的著色情況，每個(gè)被染上顏色的基因都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)光點(diǎn)。請(qǐng)分析下列變異類型會(huì)出現(xiàn)的光點(diǎn)的顏色和數(shù)量。

①若該黃色雄鼠是由于環(huán)境因素導(dǎo)致而遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化，則一個(gè)細(xì)胞中可能出現(xiàn)5種顏色10個(gè)光點(diǎn)或___________。

②若該黃色雄鼠是由于某個(gè)基因突變產(chǎn)生的，則一個(gè)細(xì)胞中出現(xiàn)___________。

③若該黃色雄鼠是由于某條染色體結(jié)構(gòu)缺失導(dǎo)致的，則一個(gè)細(xì)胞中出現(xiàn)___________。

Answer 1

【答案】A1A1BbM、A2A2BbM、A3A3BbM A1對(duì)A2為顯性；A2對(duì)A3為顯性 B 因?yàn)闊o論基因B、b與基因A1、A2、A3之間是否位于一對(duì)同源染色體上，上述雜交的結(jié)果都相同， 灰色∶黑色∶白色=6∶2∶4 3種顏色8個(gè)光點(diǎn) 4種顏色10個(gè)光點(diǎn) 4種顏色8個(gè)光點(diǎn)

【解析】

基因分離定律的實(shí)質(zhì)是位于同源染色體的等位基因隨著同源染色體的分開和分離。

基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是位于非同源染色體上的非等位基因的自由組合。

基因分離定律是基因自由組合定律的基礎(chǔ)。

（1）由題意可知，灰色①的基因型為A1A1BbM、黑色②的基因型為A2A2BbM、黃色③的基因型為A3A3BbM其中B和M連鎖，且M基因純合致死，由雜交實(shí)驗(yàn)一、二可知，基因A1、A2、A3的顯隱性關(guān)系是A1對(duì)A2為顯性；A2對(duì)A3為顯性。

（2）若基因M與基因b在同一條染色體上，則在上述雜交結(jié)果中不會(huì)出現(xiàn)白色個(gè)體，因此在品系①②③中基因M與基因B位于同一條染色體上，。

（3）因?yàn)闊o論基因B、b與基因A1、A2、A3之間是否位于一對(duì)同源染色體上，上述雜交的結(jié)果都相同，所以僅根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)不能確定基因B、b與基因A1、A2、A3之間遵循基因自由組合定律。現(xiàn)已知基因B、b與基因A1、A2、A3位于非同源染色體上，根據(jù)上述分析可知實(shí)驗(yàn)一F1中的多只灰色鼠的基因型為A1A2BbM，若然這些灰色鼠相互交配，則子代的基因型為（1灰色A1A1、2灰色A1A2、1黑色A2A2）×（2有色BbM，1白色bb），則表現(xiàn)型及比例為6灰色∶2黑色∶4白色。

（4）在多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二的過程中，根據(jù)之前的分析可知，實(shí)驗(yàn)二中F1的基因型為A2A3BbM（黑色）和A2A3bb（白色），若進(jìn)行不同顏色的熒光標(biāo)記則它們細(xì)胞中熒光標(biāo)記的種類數(shù)依次為5和3，由于觀察染色體的時(shí)間為聯(lián)會(huì)時(shí)，故細(xì)胞中含有熒光點(diǎn)的數(shù)目依次為10和8；若F1代偶然出現(xiàn)的黃色雄鼠是由于某個(gè)基因突變產(chǎn)生的，則發(fā)生突變的只能是由A2A3BbM突變?yōu)?/span>A3A3BbM，則熒光點(diǎn)的種類數(shù)變?yōu)?/span>4中數(shù)目為10；若F1代偶然出現(xiàn)的黃色雄鼠是由于某條染色體結(jié)構(gòu)缺失導(dǎo)致的，則只能是含A2的染色體發(fā)生了缺失，即由A2A3BbM突變?yōu)?/span>A3BbM，則熒光點(diǎn)的種類數(shù)變?yōu)?/span>4中數(shù)目為8，據(jù)此分析如下：

①若一個(gè)細(xì)胞中可能出現(xiàn)5種顏色10個(gè)光點(diǎn)或3種顏色8個(gè)光點(diǎn)，則該黃色雄鼠是由于環(huán)境因素導(dǎo)致而遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。

②若一個(gè)細(xì)胞中出現(xiàn)4種顏色10個(gè)光點(diǎn)，則該黃色雄鼠是由于某個(gè)基因突變產(chǎn)生的。

③若一個(gè)細(xì)胞中出現(xiàn)4種顏色8個(gè)光點(diǎn)。則該黃色雄鼠是由于某條染色體結(jié)構(gòu)缺失導(dǎo)致的。