Question

【題目】有兩個肉鴨品種連城白鴨和白改鴨，羽色均為白色。研究人員以下表所示外貌特征的連城白鴨和白改鴨作為親本進行雜交實驗，過程及結果如圖所示，請分析回答：

(1)研究人員假設一對等位基因控制黑色素合成(用B、b表示，B表示能合成黑色素)，另一對等位基因影響黑色素在羽毛中的表達(用R、r表示，r表示抑制黑色素基因在羽毛中的表達)。根據連城白鴨喙色為黑色，而白改鴨喙色不顯現黑色推測，上述雜交實驗中連城白鴨的基因型為________，白改鴨的基因型為________，F2中，黑羽、灰羽鴨中雜合子的比例為________。

(2)研究人員發現F2黑羽∶灰羽＝1∶2，他們假設R基因存在劑量效應，一個R基因表現為灰色，兩個R基因表現為黑色。請設計雜交實驗來驗證該假設（寫出實驗設計的思路和預期實驗現象、結論）。____________________________________________。

Answer 1

【答案】 BBrr bbRR 8/9 實驗設計思路：將F1灰羽鴨與親本中的白改鴨進行雜交，觀察統計雜交結果，并計算比例。預期實驗現象，結論：F1灰羽鴨(BbRr)與親本中的白改鴨(bbRR)雜交，后代出現的基因型有BbRR、BbRr、bbRR、bbRr四種，如果后代黑羽∶灰羽∶白羽＝1∶1∶2，則說明R基因存在劑量效應，一個R基因表現為灰色，兩個R基因表現為黑色；如果灰羽∶白羽＝1∶1，則說明R基因不存在劑量效應，在B存在時，一個R基因和兩個R基因均表現為灰色。

【解析】【試題分析】

本題考查基因的自由組合定律的實質及應用，意在考查考生的識圖能力和判斷能力，以及運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力。解題時要善于應用9∶3∶3∶1的含義，將實驗結果的性狀分離比與9∶3∶3∶1進行對比，分析合并性狀的類型。考生可根據從圖表和題意中獲取有效信息，再結合題意梳理所學的相關知識，對各小題進行分析作答。

（1）根據雜交實驗結果，F2中非白羽（黑羽、灰羽）：白羽約為363∶279≈9∶7，屬于9∶3∶3∶1的特殊分離比，因此鴨的羽色遺傳符合兩對等位基因的自由組合定律。根據9∶3∶3∶1的的含義，可推知黑羽和灰羽的基因型為B_R_，白羽基因型為B_rr、bbR_、bbrr。根據連城白鴨喙色為黑色，可知其細胞內能合成黑色素，含有B基因，只是r基因抑制了黑色素基因B在羽毛中的表達（B基因在鴨喙細胞中能表達），所以上述雜交實驗中親本（都是純合子）連城白鴨的基因型為BBrr；白改鴨喙色不顯現黑色，可推知其細胞內不能合成黑色素，不含B基因，再結合F1的基因型是BbRr和親本連城白鴨的基因型為BBrr，可知親本白改鴨的基因型為bbRR；根據前面分析可知，F2中非白羽（黑羽、灰羽）的基因式為B_R_，占F2的9/16，其中純合子BBRR占F2的1/16，故F2的黑羽和灰羽中純合子的比例為1/9，雜合子比例為8/9。

（2）實驗設計思路：兩個親本的基因型分別為BBrr和bbRR，若選擇BBrr與F1灰羽鴨（BbRr）雜交，后代為Rr和rr，無法分析R基因是否存在劑量效應，所以可將F1灰羽鴨與親本中的白改鴨（bbRR）進行雜交，觀察統計雜交結果，并計算比例。

預期實驗現象，結論：F1灰羽鴨(BbRr)與親本中的白改鴨(bbRR)雜交，后代出現的基因型有BbRR、BbRr、bbRR、bbRr四種。假設R基因存在劑量效應，一個R基因表現為灰色，兩個R基因表現為黑色，即如果后代黑羽（BbRR）∶灰羽（BbRr）∶白羽（bbRR＋bbRr）＝1∶1∶2，則假設成立；如果R基因不存在劑量效應（假設不成立），即在B存在時，一個R基因和兩個R基因均表現為灰色，則雜交后代灰羽（BbRR＋BbRr）∶白羽（bbRR＋bbRr）＝1∶1。