Question

10．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：

外貌特征 亲本	羽色	肤色	喙色
连城白鸭	白色	白色	黑色
白改鸭	白色	白色	橙黄色

（1）表格所示亲本的外貌特征中有1对相对性状．F₂中黑羽、灰羽：白羽约为9：7，因此鸭的羽色遗传符合基因的自由组合定律．
（2）研究人员假设一对等位基因控制黑色素合成（用符号B，b表示，B表示能合成黑色素），另一对等位基因促进黑色素在羽毛中的表达（用R，r表示，r表示抑制黑色素在羽毛中的表达）．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BBrr，白改鸭的基因型为bbRR，F₂表现为不同于亲本的灰羽，这种变异来源于基因重组，F₂代中，黑羽．灰羽鸭中杂合子的比例为$\frac{8}{9}$．
（3）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，为了验证该假设，他们将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．
①若杂交结果为黑羽：灰羽：白羽=1：1：2，则假设成立．
②若杂交结果为灰羽：白羽=1：1，则假设不成立．
（4）请在空白处写出上述假设成立时的遗传图解（要求写出配子）．

Answer 1

分析 根据表格分析可知，连城白鸭的羽色、肤色和喙色分别为白色、白色和黑色，白改鸭的羽色、肤色和喙色分别为白色、白色和橙黄色，说明它们的外貌特征中只有一对相对性状，为其外貌特征．
等位基因B、b控制黑色素能否合成（B表示能合成黑色素），基因R促进B基因在羽毛中的表达，r抑制B基因在羽毛中的表达，则黑羽和灰羽的基因型为B_R_，白羽基因型为B_rr、bbR_、bbrr．r不影响鸭的喙色而连城白鸭白羽鸭喙色为黑色，则基因型为B_rr，而白改鸭白羽喙色不显现黑色，则基因型为bbR_，白羽和白羽F₁代都是灰羽（B_R_），可推出两亲本都为纯合子，连城白鸭的基因型是BBrr、白改鸭基因型是bbRR．根据F₂中非白羽（黑羽和灰羽）：白羽为333：259=9：7，属于9：3：3：1的特殊分离比，则F₁代灰羽鸭的基因型为BbRr，据此答题．

解答 解：（1）由题意可知，表格所示亲本的外貌特征中有1对相对性状；F₂中非白羽（黑羽、灰羽）：白羽约为333：259=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．
（2）由题意可知，B表示能合成黑色素，r表示抑制黑色素在羽毛中的表达，bbR、B_rr、bbrr表现为白色，F1 表现为灰色，基因型为BbRr，所以杂交实验中连城白鸭的基因型为BBrr，白改鸭的基因型为bbRR；F₂表现为不同于亲本的灰羽，这种变异来源于基因重组，F₂的基因型为B_R_：B_rr：bbR_：bbrr=9：3：3：1，其中黑羽．灰羽鸭中只有BBRR是纯合子，其他是杂合子，因此杂合子的比例是$\frac{8}{9}$．
（3）（4）两个亲本的基因型为：BBrr和bbRR，若选择BBrr与F₁灰羽鸭（BbRr）杂交后代为Rr和rr，没法分析R基因是否存在剂量效应，所以应让F₁灰羽鸭（BbRr）与亲本中白改鸭（bbRR）杂交，则F₂出现四种基因型：BbRR、BbRr、bbRR、bbRr．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，即如果杂交结果为黑羽（BbRR）：灰羽（BbRr）：白羽（bbRR、bbRr）=1：1：2，则假设成立；若杂交结果为 灰羽：白羽=1：1，则假设不成立．图解如下：

故答案为：
  （1）1　　　 9：7　　　 基因的自由组合      
（2）BBrr　　　 bbRR　　　 基因重组　　　　 $\frac{8}{9}$  
（3）黑羽：灰羽：白羽=1：1：2　灰羽：白羽=1：1
（4）见下图：

点评 本题是知识点是根据后代的表现型比例判定遗传规律和亲本的基因型，设计实验探究基因是否存在剂量效应，主要考查学生对自由组合定律的理解和综合应用能力及设计实验进行探究的能力．