Question

2．豚鼠毛色的黄色基因R与白色基因r是位于9号常染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的精子不能参与受精作用．现有基因型为Rr的异常黄色雌豚鼠甲（含有异常9号染色体的豚鼠为异常豚鼠），其细胞中9号染色体及基因组成如图1所示．请据图回答．

（1）用甲豚鼠与正常的白色豚鼠作亲本杂交，其F₁随机交配所得的F₂中表现型及比例为黄色：白色=1：1，异常白色豚鼠所占比例为$\frac{1}{6}$．
（2）如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白雌豚鼠杂交，产生的F₁中发现了一只黄色豚鼠，经检测染色体组成无异常，出现这种现象的原因可能是父本形成配子的过程中发生了基因突变和基因重组（填变异类型）．
（3）如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白色雌豚鼠杂交，产生的F₁中发现了一只黄色豚鼠，经检测，其9号染色体及基因组成如图3所示，出现这种现象的原因是父本（或雄豚鼠）形成配子的过程中9号同源染色体没有分离．
（4）豚鼠的粗毛与细毛分别由位于4号染色体上的A与a控制，用染色体及基因组成如图4所示的雌雄豚鼠杂交，子代中黄色粗毛豚鼠所占比例为$\frac{3}{4}$，白色细毛豚鼠所占比例为0．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：9号染色体中的一条染色体缺失了某一片段，属于染色体结构变异中的缺失．以Rr为父本，正常的白色豚鼠rr为母本杂交产生的F₁中，发现了一株黄色豚鼠，其染色体及基因组成如图3．由于无正常9号染色体的精子不能参与受精作用，即含有R的精子不能参与受精作用，所以黄色豚鼠Rrr中有一个r来自母本，还有R和r都来自父本，由此可见，该黄色豚鼠出现的原因是由于父本减数分裂过程中9号同源染色体未分离．

解答 （1）用甲豚鼠与正常的白色豚鼠作亲本杂交，F₁中基因型及比例为Rr：rr=1：1，其中雌性个体能产生两种配子，即$\frac{1}{4}$R、$\frac{3}{4}$r，由于F₁无正常9号染色体的精子不能参与受精作用，因此雄性个体能产生两种配子，即$\frac{1}{3}$R、$\frac{2}{3}$r随机交配后，子代中黄色（RR+Rr）：白色（rr）=（$\frac{1}{4}×\frac{1}{3}+\frac{1}{4}×\frac{2}{3}$$+\frac{3}{4}×\frac{1}{3}$）：（$\frac{3}{4}×\frac{2}{3}$）=1：1；异常白色豚鼠所占比率为=$\frac{1}{4}×\frac{2}{3}=\frac{1}{6}$．
（2）图2所示含R的染色体出现异常，产生的精子不能参与受精作用．如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白雌豚鼠杂交，产生的F₁中发现了黄色豚鼠，说明有正常的含R染色体的配子．由于经检测染色体组成无异常，所以出现这种现象的原因是父本形成配子的过程中发生了基因突变或基因重组．
（3）如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白雌豚鼠杂交，产生的F₁中发现了黄色豚鼠，经检测，其9号染色体及基因组成如图3所示，出现这种现象的原因是雄豚鼠形成配子的过程中9号同源染色体没有分离．
（4）豚鼠粗毛与细毛分别由位于4号染色体上的A与a控制，用染色体及基因组成如图4所示的雌雄豚鼠杂交，Aa×Aa→$\frac{3}{4}$（AA、Aa），所以粗毛豚鼠所占比率为$\frac{3}{4}$．由于含r的9号染色体异常，其精子不能参与受精作用，而正常9号染色体的精子都含R基因，所以子代中黄色粗毛豚鼠所占比率为$\frac{3}{4}$，白色细毛豚鼠所占比率为0．
故答案为：
（1）黄色：白色=1：1       $\frac{1}{6}$
（2）基因突变和基因重组
（3）父本（或雄豚鼠）形成配子的过程中9号同源染色体没有分离
（4）$\frac{3}{4}$     0

点评 本题结合题图，考查基因自由组合定律及应用、染色体变异等相关知识，重点考查基因自由组合定律及应用，具有一定的难度．