Question

已知某种小鼠的体色由复等位基因A₁、A₂、A₃控制，A₁控制灰色，A₂控制黑色，A₃控制黄色，基因B控制色素的形成，基因型bb的小鼠为白色。科研工作者通过转基因技术将基因M定向插入到基因B或b所在的染色体上，并培育出均含有一个基因M的小鼠品系：灰色①、黑色②、黄色③，M基因纯合致死。每个小鼠品系中雌雄个体各有若干只，且基因型相同。已知上述基因均位于常染色体上，染色体结构缺失个体正常存活。对这三个品系小鼠进行了两组杂交实验，结果如下：

（1）由杂交实验一、二可知，基因A₁、A₂、A₃的显隐性关系是__________。杂交亲本③的基因型为_______________。

（2）通过上述实验推断，在品系①②③中基因M与基因______（填“B”或“b”）位于同一条染色体上。

（3）仅根据上述实验不能确定基因B、b与基因A₁、A₂、A₃之间遵循基因自由组合定律，请说明理由_______________。进一步研究确定基因B、b与基因A₁、A₂、A₃位于非同源染色体上，若让实验一F₁中的多只灰色鼠相互交配，子代表现型及比例为_____________________。

（4）在多次进行实验二的过程中，F₁代偶然出现了一只黄色雄鼠。为探明其产生机理，科研工作者进行了如下操作：提取该鼠性腺中处于联会期细胞，用六种颜色的特殊荧光分子分别对细胞中可能存在的基因M、B、b、A₁、A₂、A₃进行特异性染色，然后将未被相应基因结合的荧光分子洗脱，在显微镜下检测基因的着色情况，每个被染上颜色的基因都会出现一个光点。请分析下列变异类型会出现的光点的颜色和数量。

①若该黄色雄鼠是由于环境因素导致而遗传物质没有发生变化，则一个细胞中可能出现5种颜色10个光点或____________________________。

②若该黄色雄鼠是由于某个基因突变产生的，则一个细胞中出现_________________。

③若该黄色雄鼠是由于某条染色体结构缺失导致的，则一个细胞中出现___________。

Answer

A1对A2为显性；A2对A3为显性 A3A3BbM B 因为无论基因B、b与基因A1、A2、A3之间是否位于一对同源染色体上，上述杂交的结果都相同 灰色∶黑色∶白色=6∶2∶4 3种颜色8个光点 4种颜色10个光点 4种颜色8个光点

【解析】

根据题干信息分析，灰色①的基因型为A1_B_M，黑色②的基因型为A2_B_M、黄色③的基因型为A3_B_M，两个杂交实验的后代都出现了白色，说明三个品系的小鼠都含有b基因；杂交实验一的后代有灰色没有黑色或黄色，说明A1对A2为显性，且灰色①的基因型为A1A1BbM；杂交实验二的后代有黑色没有黄色，说明A2对A3为显性，且黑色②的基因型为A2A2BbM、黄色③的基因型为A3A3BbM；两个杂交实验的后代性状分离比都是2∶1，又因为M基因纯合致死，说明M基因与B基因连锁。

（1）根据以上分析已知，在三个复等位基因中，A1对A2为显性，A2对A3为显性；黄色③的基因型为A3A3BbM。

（2）根据以上分析已知，三个品系中B都与M连锁，即基因M与基因B位于同一条染色体上。

（3）由于无论基因B、b与基因A1、A2、A3之间是否位于一对同源染色体上，上述杂交的结果都相同，所以仅根据上述实验不能确定基因B、b与基因A1、A2、A3之间是否遵循基因自由组合定律；若基因B、b与基因A1、A2、A3位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，让实验一F1中的多只灰色鼠（A1A2BbM）相互交配，则后代基因型为（1灰色A1A1、2灰色A1A2、1黑色A2A2）×（2有色BbM，1白色bb），因此后代的表现型及比例为6灰色∶2黑色∶4白色。

（4）在多次进行实验二的过程中，根据之前的分析可知，实验二中F1的基因型为A2A3BbM（黑色）和A2A3bb（白色），若进行不同颜色的荧光标记则它们细胞中荧光标记的种类数依次为5和3，由于观察染色体的时间为联会时，故细胞中含有荧光点的数目依次为10和8；若F1代偶然出现的黄色雄鼠是由于某个基因突变产生的，则发生突变的只能是由A2A3BbM突变为A3A3BbM，则荧光点的种类数变为4、数目仍然为10；若F1代偶然出现的黄色雄鼠是由于某条染色体结构缺失导致的，则只能是含A2的染色体发生了缺失，即由A2A3BbM突变为A3BbM，则荧光点的种类数变为4、数目变为8，据此分析如下：

①若一个细胞中可能出现5种颜色10个光点或3种颜色8个光点，则该黄色雄鼠是由于环境因素导致而遗传物质没有发生变化。

②若一个细胞中出现4种颜色10个光点，则该黄色雄鼠是由于某个基因突变产生的。

③若一个细胞中出现4种颜色8个光点，则该黄色雄鼠是由于某条染色体结构缺失导致的。