Question

4．豚鼠皮毛顔色受一對(duì)等位基因（A/a）控制，某研究小組用純合的黑色品種豚鼠（AA）、白色品種豚鼠（aa）進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)一	親本組合黑色（♂）×白色（♀）	F1：灰色（♀）：灰色（♂）=1：1
實(shí)驗(yàn)二	親本組合黑色（♀）×白色（♂）	F1：灰色（♀）：灰色（♂）=1：1

（1）由實(shí)驗(yàn)一、二可知，控制豚鼠皮毛顏色的基因位于常染色體上．
（2）實(shí)驗(yàn)一的F₁雌雄個(gè)體隨機(jī)交配3代，子代灰色豚鼠占$\frac{1}{2}$；若每代淘汰掉黑色豚鼠，子代白色豚鼠占$\frac{3}{5}$．
（3）若另一對(duì)同源染色體上的一對(duì)等位基因（B/b）中的基因B存在時(shí)，基因型為AA、Aa的豚鼠表現(xiàn)為白色，現(xiàn)取白色純合品種的兩只豚鼠E和F雜交（注：F₂由F₁中雌雄個(gè)體相交得到），結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)三	親本組合 E×F（♂）	F1（♀）白色	F2（♀）白色
		F1（♂）白色	F2（♂）黑色：灰色：白色=1：2：5

B與b基因位于X染色體上．豚鼠E的基因型是AAX^BX^B，F(xiàn)₂中白色雌豚鼠中純合子占$\frac{1}{4}$．

Answer 1

分析 分析實(shí)驗(yàn)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的親本可以看出，兩組實(shí)驗(yàn)為正交和反交實(shí)驗(yàn)，并且雜交后代相同，由此可以確定，該基因位于常染色體上．
實(shí)驗(yàn)三中，子二代表現(xiàn)型及比例應(yīng)該是9：3：3：1的變式，即遵循基因的自由組合定律，則親本的均為純合子：AAX^BX^B×aaX^bY或aaX^BX^B×AAX^bY；由于親本均表現(xiàn)為白色，有可能是B基因抑制A基因的表達(dá)，也有可能是b基因抑制B基因的表達(dá)．又由于子一代全表現(xiàn)為白色，因此親本基因型只能是AAX^BX^B×aaX^bY．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二一個(gè)是正交，一個(gè)是反交，可以從結(jié)果看出，無論正交還是反交，后代表現(xiàn)型及比例均相同，即與性別無關(guān)聯(lián)，因此可以確定該基因位于常染色體．
（2）實(shí)驗(yàn)一的F₁雌雄個(gè)體（Aa）隨機(jī)交配3代，交配第一代（Aa×Aa），產(chǎn)生的子代灰色豚鼠占$\frac{1}{2}$，黑色和白色各占$\frac{1}{4}$；交配第二代（$\frac{1}{4}$AA、$\frac{1}{2}$Aa、$\frac{1}{4}$aa自由交配），利用基因頻率進(jìn)行計(jì)算，子代灰色豚鼠占$\frac{1}{2}$；因此交配第三代后子代灰色豚鼠仍占$\frac{1}{2}$．
若每代淘汰掉黑色豚鼠，交配第一代（Aa×Aa），產(chǎn)生的子代灰色豚鼠占$\frac{1}{2}$，黑色和白色各占$\frac{1}{4}$，淘汰其中的黑色個(gè)體后，Aa占$\frac{2}{3}$，aa占$\frac{1}{3}$；
交配第二代（$\frac{2}{3}$Aa、$\frac{1}{3}$aa），后代為$\frac{1}{9}$AA、$\frac{4}{9}$Aa、$\frac{4}{9}$aa，淘汰其中的黑色個(gè)體，Aa占$\frac{1}{2}$，aa占$\frac{1}{2}$；
交配第三代（$\frac{1}{2}$Aa、$\frac{1}{2}$aa），后代為$\frac{1}{16}$AA、$\frac{6}{16}$Aa、$\frac{9}{16}$aa，淘汰其中的黑色個(gè)體，子代白色豚鼠占$\frac{3}{5}$，照這樣隨機(jī)交配若干代，豚鼠種群基因頻率改變，因此豚鼠種群發(fā)生了進(jìn)化．
（3）實(shí)驗(yàn)三中，根據(jù)后代F2可知，后代性狀與性別相關(guān)聯(lián)，由于 A、a位于常染色體上，所以 B、b位于X染色體上；
子二代表現(xiàn)型及比例應(yīng)該是9：3：3：1的變式，即遵循基因的自由組合定律，則親本的均為純合子：AAX^BX^B×aaX^bY或aaX^BX^B×AAX^bY；由于親本均表現(xiàn)為白色，有可能是B基因抑制A基因的表達(dá)，也有可能是b基因抑制B基因的表達(dá)．又由于子一代全表現(xiàn)為白色，因此親本基因型只能是AAX^BX^B×aaX^bY，F(xiàn)₂中白色雌豚鼠的基因型包括：$\frac{1}{16}$AAX^BX^B、$\frac{1}{16}$AAX^BX^b、$\frac{2}{16}$AaX^BX^B、$\frac{2}{16}$AaX^BX^b、$\frac{1}{16}$aaX^BX^B、$\frac{1}{16}$aaX^BX^b，因此其中純合子占$\frac{1}{4}$．
故答案為：
（1）常
（2）$\frac{1}{2}$      $\frac{3}{5}$
（3）X     AAX^BX^B   $\frac{1}{4}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基因自由組合定律的應(yīng)用以及伴性遺傳，具有一定的難度，要求考生能夠掌握正交反交在遺傳學(xué)中的作用；能夠根據(jù)表格中子代表現(xiàn)型及比例推測(cè)基因型，能夠熟練運(yùn)用基因自由組合定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．