Question

小鼠的毛色有Agouti色、黑色、黄色等几种类型，控制小鼠毛色的基因位于常染色体上(用A、A^vy和a表示控制毛色形成的相关基因)。科研人员对小鼠毛色的形成机理进行了相关研究发现，Agouti基因是控制动物毛色的重要基因之一，Agouti基因位点控制着毛囊内真黑素和棕黑素的相对数量，小鼠的毛色主要由毛囊黑素细胞合成的黑色素种类所决定，其分子机制如下图所示。已知A、A^vy基因能够指导合成ASP，a基因不能够指导合成ASP。请分析回答下列有关问题：

(1)由图可知，Mc1R为MSH和ASP的_________，且当MSH和ASP共存时，Mc1R优先与________结合。据此分析黑毛小鼠形成的原因是________________________。

(2)下表为Agouti毛色小鼠的A基因在毛发生长不同时间的表达情况，毛发图示中①②③相应位置的毛色依次为__________。Agouti毛色形成机理说明：A基因并不直接控制Agouti毛色形成，其产物ASP作为一种__________分子起作用。

毛发生长时间	A基因表达情况
1-3天	不表达
4-6天	表达
6天以后	停止表达

(3)显性黄色基因A^vy能够使小鼠每根毛全为黄色，说明A^vy基因和A基因在表达上的差异是：____________。A^vy基因在表达时，与基因启动部位结合的酶是____________。

(4)给怀孕母鼠食物中添加叶酸、胆碱等富含甲基的添加剂，出生的A^vya小鼠也会出现Agouti毛色，此现象说明：___________________________________。

Answer

受体 ASP 黑毛小鼠只有a基因，不能够指导合成ASP，导致MSH与Mc1R结合，形成真黑素 黑色、黄色、黑色 信号 Avy 基因持续表达，A基因不持续表达 RNA聚合酶 环境因素（和遗传因素共同）影响生物性状

【解析】

该题的题干部分指出小鼠的毛色可以分为Agouti色、黑色、黄色等，同时鼠的毛色主要由毛囊黑素细胞合成的黑色素种类所决定，图示中的基质表示基因的表达产物ASP可以与细胞中的受体Mc1R结合从而导致细胞表达出不同的颜色，根据提示理清小鼠毛色和基因之间的关系是本题的突破点。

（1）由图可知，Mc1R可以与MSH和ASP结合，因此推测Mc1R为MSH和ASP的受体；根据第二张图可以推测，当MSH和ASP共存时，Mc1R优先与ASP结合；据此分析黑毛小鼠形成的原因是黑毛小鼠只有a基因，只产生结构异常的ASP，导致MSH与Mc1R结合，形成了真黑素；

（2）根据毛发生长的时间和长度可知，①对应的是1-3天生长的部分，②对应4-6天生长的部分，③对应6天以后生长的部分，由上个小题可知，A基因表达时小鼠毛色体现为黄色，不表达时体现为黑色，所以①②③对应的眼色分别为黑色、黄色、黑色；A基因并不直接控制Agouti毛色形成，其产物ASP可以与受体Mc1R结合，从而使得毛色被控制，体现了ASP为一种信号分子；

（3）Avy能够使小鼠每根毛全为黄色，而A基因会根据生长时间的差异阶段性表达，所以两者的区别是Avy 基因持续表达，A基因不持续表达；基因在表达时，与基因启动部位结合即与DNA结合开启转录过程，该过程是由RNA聚合酶完成的；

（4）Avya小鼠按照基因型推测 本来应该表现为黄色小鼠，但由于其在胚胎发育过程中母体摄入了叶酸、胆碱等富含甲基的添加剂反而表现为Agouti毛色，说明环境因素（和遗传因素共同）影响生物性状。