【題目】已知某種小鼠的體色由復等位基因A1、A2A3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Bb所在的染色體上,并培育出均含有一個基因M的小鼠品系:灰色①、黑色②、黃色③,M基因純合致死。每個小鼠品系中雌雄個體各有若干只,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)缺失個體正常存活。對這三個品系小鼠進行了兩組雜交實驗,結(jié)果如下:

實驗一: 實驗二:

1)由雜交實驗一、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)通過上述實驗推斷,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)上述實驗不能確定基因Bb與基因A1、A2A3之間遵循基因自由組合定律,請說明理由___________。進一步研究確定基因B、b與基因A1A2、A3位于非同源染色體上,若讓實驗一F1中的多只灰色鼠相互交配,子代表現(xiàn)型及比例為____________________。

4)在多次進行實驗二的過程中,F1代偶然出現(xiàn)了一只黃色雄鼠。為探明其產(chǎn)生機理,科研工作者進行了如下操作:提取該鼠性腺中處于聯(lián)會期細胞,用六種顏色的特殊熒光分子分別對細胞中可能存在的基因M、Bb、A1、A2A3進行特異性染色,然后將未被相應基因結(jié)合的熒光分子洗脫,在顯微鏡下檢測基因的著色情況,每個被染上顏色的基因都會出現(xiàn)一個光點。請分析下列變異類型會出現(xiàn)的光點的顏色和數(shù)量。

①若該黃色雄鼠是由于環(huán)境因素導致而遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化,則一個細胞中可能出現(xiàn)5種顏色10個光點或___________。

②若該黃色雄鼠是由于某個基因突變產(chǎn)生的,則一個細胞中出現(xiàn)___________

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

【答案】A1A1BbM、A2A2BbM、A3A3BbM A1A2為顯性;A2A3為顯性 B 因為無論基因B、b與基因A1、A2、A3之間是否位于一對同源染色體上,上述雜交的結(jié)果都相同, 灰色∶黑色∶白色=624 3種顏色8個光點 4種顏色10個光點 4種顏色8個光點

【解析】

基因分離定律的實質(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,灰色的基因型為A1A1BbM、黑色的基因型為A2A2BbM、黃色的基因型為A3A3BbM其中BM連鎖,且M基因純合致死,由雜交實驗一、二可知,基因A1A2、A3的顯隱性關(guān)系是A1A2為顯性;A2A3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)果中不會出現(xiàn)白色個體,因此在品系①②③中基因M與基因B位于同一條染色體上,。

3)因為無論基因Bb與基因A1A2、A3之間是否位于一對同源染色體上,上述雜交的結(jié)果都相同,所以僅根據(jù)上述實驗不能確定基因Bb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)上述分析可知實驗一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)在多次進行實驗二的過程中,根據(jù)之前的分析可知,實驗二中F1的基因型為A2A3BbM(黑色)和A2A3bb(白色),若進行不同顏色的熒光標記則它們細胞中熒光標記的種類數(shù)依次為53,由于觀察染色體的時間為聯(lián)會時,故細胞中含有熒光點的數(shù)目依次為108;若F1代偶然出現(xiàn)的黃色雄鼠是由于某個基因突變產(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,則熒光點的種類數(shù)變?yōu)?/span>4中數(shù)目為8,據(jù)此分析如下:

若一個細胞中可能出現(xiàn)5種顏色10個光點或3種顏色8個光點,則該黃色雄鼠是由于環(huán)境因素導致而遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。

若一個細胞中出現(xiàn)4種顏色10個光點,則該黃色雄鼠是由于某個基因突變產(chǎn)生的。

若一個細胞中出現(xiàn)4種顏色8個光點。則該黃色雄鼠是由于某條染色體結(jié)構(gòu)缺失導致的。

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