Question

【题目】有两个肉鸭品种连城白鸭和白改鸭，羽色均为白色。研究人员以下表所示外貌特征的连城白鸭和白改鸭作为亲本进行杂交实验，过程及结果如图所示，请分析回答：

(1)研究人员假设一对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)，另一对等位基因影响黑色素在羽毛中的表达(用R、r表示，r表示抑制黑色素基因在羽毛中的表达)。根据连城白鸭喙色为黑色，而白改鸭喙色不显现黑色推测，上述杂交实验中连城白鸭的基因型为________，白改鸭的基因型为________，F2中，黑羽、灰羽鸭中杂合子的比例为________。

(2)研究人员发现F2黑羽∶灰羽＝1∶2，他们假设R基因存在剂量效应，一个R基因表现为灰色，两个R基因表现为黑色。请设计杂交实验来验证该假设（写出实验设计的思路和预期实验现象、结论）。____________________________________________。

Answer 1

【答案】 BBrr bbRR 8/9 实验设计思路：将F1灰羽鸭与亲本中的白改鸭进行杂交，观察统计杂交结果，并计算比例。预期实验现象，结论：F1灰羽鸭(BbRr)与亲本中的白改鸭(bbRR)杂交，后代出现的基因型有BbRR、BbRr、bbRR、bbRr四种，如果后代黑羽∶灰羽∶白羽＝1∶1∶2，则说明R基因存在剂量效应，一个R基因表现为灰色，两个R基因表现为黑色；如果灰羽∶白羽＝1∶1，则说明R基因不存在剂量效应，在B存在时，一个R基因和两个R基因均表现为灰色。

【解析】【试题分析】

本题考查基因的自由组合定律的实质及应用，意在考查考生的识图能力和判断能力，以及运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。解题时要善于应用9∶3∶3∶1的含义，将实验结果的性状分离比与9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。考生可根据从图表和题意中获取有效信息，再结合题意梳理所学的相关知识，对各小题进行分析作答。

（1）根据杂交实验结果，F2中非白羽（黑羽、灰羽）：白羽约为363∶279≈9∶7，属于9∶3∶3∶1的特殊分离比，因此鸭的羽色遗传符合两对等位基因的自由组合定律。根据9∶3∶3∶1的的含义，可推知黑羽和灰羽的基因型为B_R_，白羽基因型为B_rr、bbR_、bbrr。根据连城白鸭喙色为黑色，可知其细胞内能合成黑色素，含有B基因，只是r基因抑制了黑色素基因B在羽毛中的表达（B基因在鸭喙细胞中能表达），所以上述杂交实验中亲本（都是纯合子）连城白鸭的基因型为BBrr；白改鸭喙色不显现黑色，可推知其细胞内不能合成黑色素，不含B基因，再结合F1的基因型是BbRr和亲本连城白鸭的基因型为BBrr，可知亲本白改鸭的基因型为bbRR；根据前面分析可知，F2中非白羽（黑羽、灰羽）的基因式为B_R_，占F2的9/16，其中纯合子BBRR占F2的1/16，故F2的黑羽和灰羽中纯合子的比例为1/9，杂合子比例为8/9。

（2）实验设计思路：两个亲本的基因型分别为BBrr和bbRR，若选择BBrr与F1灰羽鸭（BbRr）杂交，后代为Rr和rr，无法分析R基因是否存在剂量效应，所以可将F1灰羽鸭与亲本中的白改鸭（bbRR）进行杂交，观察统计杂交结果，并计算比例。

预期实验现象，结论：F1灰羽鸭(BbRr)与亲本中的白改鸭(bbRR)杂交，后代出现的基因型有BbRR、BbRr、bbRR、bbRr四种。假设R基因存在剂量效应，一个R基因表现为灰色，两个R基因表现为黑色，即如果后代黑羽（BbRR）∶灰羽（BbRr）∶白羽（bbRR＋bbRr）＝1∶1∶2，则假设成立；如果R基因不存在剂量效应（假设不成立），即在B存在时，一个R基因和两个R基因均表现为灰色，则杂交后代灰羽（BbRR＋BbRr）∶白羽（bbRR＋bbRr）＝1∶1。