Question

【題目】北方草原上某種鼠的種群中體色有灰色、黑色和褐色三種，由兩對具有完全顯隱性關系的等位基因M、m和T、t控制。與體色形成有關物質的代謝過程如下圖，其中基因M控制合成酶1，基因T控制合成酶2，基因t控制合成酶3。甲物質對細胞有害，在體內積累過多會導致小鼠過早死亡，約有半數不能活到成年。根據題干和圖示信息回答下列問題：

(1)基因表達過程中與酶的合成有關的RNA有____種，它們共同參與的過程是_____ 。

(2)基因型為mm的個體呈灰色的原因是不能合成中間產物乙，推測可能的原因是：________。寫出種群中灰色鼠的基因型_____ 。

(3)讓兩只基因型為MmTt的黑色鼠多次雜交，若M、m和T、t兩對基因的遺傳符合自由組合定律，則后代成年后表現型及比例為________。 若后代只有灰色鼠和黑色鼠，且成年后兩者的比例為1:6，則M、m和T、t兩對基因的遺傳是否符合自由組合定律____，請在下圖中畫出此種情況下兩個親本鼠兩對基因在染色體上的位置（如圖所示，豎線表示染色體，可用黑點表示基因在染色體上的位點并標明基因），并寫出子代成年鼠的基因型及比例____。

Answer 1

【答案】 3 翻譯 m基因不能表達，無法合成酶1（或m基因表達合成的酶無活性，不能催化物質乙的合成） mmTt、mmTT、mmtt 黑色：褐色：灰色=9：3：2 不符合 MMTT:MmTt:mmtt= 2:4:1

【解析】試題分析：本題考查基因自由組合定律的實質及應用、基因對性狀的控制途徑。要求學生掌握基因自由組合定律的實質及基因對性狀的控制途徑等知識，能結合題中所給信息準確判斷各選項，屬于考綱理解和應用層次的考查。兩對基因可以分別位于兩對同源染色體上；也可以位于一對同源染色體上，表現為連鎖關系。如果是第一種類型，則兩對基因的遺傳符合基因的自由組合定律，如果是第二種情況，則不符合基因的自由組合定律。基因通過控制酶的合成來控制代謝從而間接控制生物的性狀。據上圖可知，已知基因M控制合成酶1，有酶1則甲可以生成乙；基因T控制合成酶2，有酶2，乙就可以合成丙；基因t控制合成酶3，有酶3乙可以生成丁。

（1）本題所涉及的酶的化學本質是蛋白質，與其合成有關的RNA有3種，分別是rRNA、tRNA、mRNA，它們共同參與的過程是翻譯。

（2）基因型為mm的個體呈灰色的原因是不能合成中間產物乙，推測可能的原因是：m基因不能表達，無法合成酶1（或m基因表達合成的酶無活性，不能催化物質乙的合成）。據上圖分析可知，灰色前體物質甲在M基因控制合成的酶1的作用下可轉變為中間物質乙，說明控制灰色鼠的基因型中無M基因，因此其基因型為mmTT、mmTt、mmtt。基因t控制合成酶3，在酶3作用下中間物質乙可轉變為褐色的終產物丁，說明褐色鼠的基因型為M_tt，在M與T基因的共同控制下形成黑色終產物丙，說明黑色鼠的基因型為M_T_。

（3）讓兩只基因型為MmTt的黑色鼠多次雜交，若M、m和T、t兩對基因的遺傳符合自由組合定律，則其后代的基因型及比例為M_T_:M_tt:mmT_:mmtt=9:3:3:1，由（2）的分析可知，M_T_表現為黑色，M_tt表現為褐色，mmT_與mmtt表現為灰色，由于甲物質對細胞有害，在體內積累過多會導致小鼠過早死亡，約有半數不能活到成年。由于在灰色鼠體內存在甲物質，故灰色鼠成年時有一半死亡。因此后代成年后表現型及比例為黑色：褐色：灰色=9：3：2。若后代只有灰色鼠和黑色鼠，且成年后兩者的比例為1:6，則肯定是M、m和T、t這兩對基因位于同一對同源染色體上，且有兩種情況：1、M與T基因位于一條染色體上，m與t基因位于另一條同源染色體上；2、M與t基因位于一條染色體上，m與T基因位于另一條同源染色體上，如果是第二種情況，后代會出現褐色鼠，與題意不符，因此只能是第一種情況。由于兩對等位基因位于同一對同源染色體上，因此其遺傳不遵循基因的自由組合定律。兩個親本鼠兩對基因在染色體上的位置如圖所示。二者雜交后，后代的基因型為MMTT：MmTt：mmtt=1:2:1，由于基因型為mmtt的個體約有半數不能活到成年，則子代成年鼠的基因型及比例為MMTT:MmTt:mmtt= 2:4:1。