Question

小鼠的皮毛颜色由常染色体的两对基因控制，其中A/a控制灰色物质合成，B/b控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成关系如下图：

（1）选取三只不同颜色的纯合小鼠（甲—灰鼠，乙—白鼠，丙—黑鼠）进行杂交，结果如下：

	亲本组合	F1	F2
实验一	甲×乙	全为灰鼠	9灰鼠：3黑鼠：4白鼠
实验二	乙×丙	全为黑鼠	3黑鼠：1白鼠

①两对基因（A/a和B/b）位于_____________对染色体上。

②实验一的F₂代中白鼠共有_______________种基因型，灰鼠中杂合体占的比例为______________。

③图中有色物质I代表____________色物质，实验二的F₂代中黑鼠的基因型为_______________。

（2）在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠（丁），让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下：

	亲本组合	F1	F2
实验三	丁×纯合黑鼠	1黄鼠：1灰鼠	F1黄鼠随机交配：3黄鼠：1黑鼠
F1灰鼠随机交配：3灰鼠：1黑鼠

①据此推测：小鼠丁的黄色性状是由_______（填A或a或B或b）突变产生的，该突变属于______性突变(填“显”或“隐”，例如A→a或者B→b为隐性突变，a→A或者b→B为显性突变)。

②为验证上述推测，可用实验三F₁代的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为_____，则上述推测正确。

③用三种不同颜色的荧光，分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因，观察其分裂过程，发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，其原因是_____________________________________。

Answer

2 3 8/9 黑 aaBB、aaBb A 显 黄鼠：灰鼠：黑鼠=2：1：1 基因A与新基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换

【解析】

分根据表格分析，实验一中F2的表现型及比例为灰鼠：黑鼠：白鼠=9：3：4，是“9：3：3：1”的变式，这说明两对等位基因遵循基因的自由组合定律，且基因型为A_B_时表现为灰色；又因为A/a控制灰色物质合成，B/b控制黑色物质合成，根据有色物质形成图示可知有色物质Ⅰ代表黑色物质（基因Ⅰ为B），有色物质Ⅱ代表灰色物质（基因Ⅱ为A），则基因型为aaB_时表现为黑色，基因型为A_bb和aabb时表现为白色，且F1的基因型为AaBb。进而推知甲鼠（灰色）的基因型为AABB，乙鼠（白色）的基因型为aabb；根据实验二可知，其F1基因型为aaBb，则丙鼠（黑色）的基因型为aaBB。

（1）①根据以上分析已知，控制小鼠皮毛颜色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。
②根据以上分析已知，实验一的F2代中白鼠的基因型为A_bb和aabb，共有2+1=3种；F2代中灰鼠基因型为A_B_，共占9份，其中只有AABB为纯合子，因此灰鼠中杂合体占的比例为8/9。
③根据以上分析已知，图中有色物质I代表黑色物质；实验二的F1基因型为aaBb，则F2代中黑鼠的基因型为aaBB、aaBb。
（2）①在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠（丁），实验三中丁与纯合黑鼠（aaBB）杂交，F2未出现白鼠，说明丁不含b基因，F1有两种性状（黄色和灰色），说明丁为杂合子，进而说明基因A发生了基因突变，且产生的新基因相对于A为显性（用A1表示），则突变后的基因型为A1ABB。所以小鼠丁的黄色性状是由基因A突变产生的，该突变属于显性突变。
②若推论正确，则F1中黄鼠基因型为A1aBB，灰鼠基因型为AaBB，杂交后代基因型及比例为A1ABB：A1aBB：AaBB：aaBB=1：1：1：1，表现型及其比例为黄色：灰色：黑色=2：1：1。
③用3种不同颜色的荧光，分别标记小鼠丁（A1ABB）精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因，观察其分裂过程，发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，说明细胞中含有A1、A、B、B基因，由于次级精母细胞不含同源染色体，则等位基因A1、A应出现在了姐妹染色单体上，说明其减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。