Question

【題目】某種鼠的種群中體色有次色、黑色和褐色三種，由兩對具有完全顯隱性關系的等位基因Mm和Tt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。物質甲對細胞有害，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，與圖中酶的合成相關的RNA有______種，這些RNA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，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)。寫出種群中灰色鼠的基因型____。除了圖中基因控制性狀的方式外，基因還可以通過控制__________直接控制生物體的性狀。

（3）讓兩只基因型為MmTt的黑色鼠多次雜交，

①若Mm和Tt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__________。

②若代只有灰色鼠和黑色鼠，且成年后兩者的比例為1:6，則Mm和Tt兩對基因的遺傳是否符合自由組合定律？_________。請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 mmTt、 mmTT、 mmtt 蛋白質的結構 黑色：褐色：灰色=9:3 :2 不符合 MMTT:MmTt:mmtt＝2:4:1

【解析】

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_。除了圖中基因控制性狀的方式外，基因還可以通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。

（3）①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。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。