Question

12．豚鼠皮毛颜色受一对等位基因（A/a）控制，某研究小组用纯合的黑色、白色品种豚鼠进行杂交实验，结果如下：

实验一	亲本组合 黑色（♂）×白色（♀）	F1 灰色（♀）：灰色（♂）=1：1
实验二	亲本组合 黑色（♀）×白色（♂）	F1 灰色（♀）：灰色（♂）=1：1

（1）由实验一、二可知，控制豚鼠皮毛颜色的基因位于常染色体上，灰色雌豚鼠基因型是Aa；
（2）实验一的F₁雌雄个体随机交配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$\frac{3}{5}$，照这样随机交配若干代，豚鼠种群基因频率改变，因此豚鼠种群发生了进化；
（3）若另一对同源染色体上的等位基因（B/b）可影响（A/a）的表达，取白色品种的两种豚鼠E和F杂交（注：F₂由F₁中雌雄个体相交得到），结果如下：

实验三	亲本组合E（♀）×F（♂）	F1（♀） 白色	F2（♀） 白色
		F1（♂） 白色	F2（♂） 黑色：灰色：白色=1：2：5

B/b基因位于X染色体上，B基因可影响A基因的表达，E豚鼠基因型是AAX^BX^B，F₂中白色雌豚鼠中纯合子占$\frac{1}{4}$．

Answer 1

分析 分析实验：根据实验一和实验二的亲本可以看出，两组实验为正交和反交实验，并且杂交后代相同，由此可以确定，该基因位于常染色体上．
实验三中，子二代表现型及比例应该是9：3：3：1的变式，即遵循基因的自由组合定律，则亲本的均为纯合子：AAX^BX^B×aaX^bY或aaX^BX^B×AAX^bY；由于亲本均表现为白色，有可能是B基因抑制A基因的表达，也有可能是b基因抑制B基因的表达．又由于子一代全表现为白色，因此亲本基因型只能是AAX^BX^B×aaX^bY．

解答 解：（1）实验一和实验二一个是正交，一个是反交，可以从结果看出，无论正交还是反交，后代表现型及比例均相同，即与性别无关联，因此可以确定该基因位于常染色体．亲本基因型为AA×aa，灰色雌豚鼠基因型是Aa．
（2）实验一的F₁雌雄个体（Aa）随机交配3代，交配第一代（Aa×Aa），产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），利用基因频率进行计算，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），产生的子代灰色豚鼠占$\frac{1}{2}$，黑色和白色各占$\frac{1}{4}$，淘汰其中的黑色个体后，Aa占$\frac{2}{3}$，aa占$\frac{1}{3}$；
交配第二代（$\frac{2}{3}$Aa、$\frac{1}{3}$aa），后代为$\frac{1}{9}$AA、$\frac{4}{9}$Aa、$\frac{4}{9}$aa，淘汰其中的黑色个体，Aa占$\frac{1}{2}$，aa占$\frac{1}{2}$；
交配第三代（$\frac{1}{2}$Aa、$\frac{1}{2}$aa），后代为$\frac{1}{16}$AA、$\frac{6}{16}$Aa、$\frac{9}{16}$aa，淘汰其中的黑色个体，子代白色豚鼠占$\frac{3}{5}$，照这样随机交配若干代，豚鼠种群基因频率改变，因此豚鼠种群发生了进化．
（3）实验三中，根据后代F2可知，后代性状与性别相关联，由于 A、a位于常染色体上，所以 B、b位于X染色体上；
子二代表现型及比例应该是9：3：3：1的变式，即遵循基因的自由组合定律，则亲本的均为纯合子：AAX^BX^B×aaX^bY或aaX^BX^B×AAX^bY；由于亲本均表现为白色，有可能是B基因抑制A基因的表达，也有可能是b基因抑制B基因的表达．又由于子一代全表现为白色，因此亲本基因型只能是AAX^BX^B×aaX^bY，F₂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，因此其中纯合子占$\frac{1}{4}$．
故答案为：
（1）一、二      常      Aa
（2）$\frac{1}{2}$      $\frac{3}{5}$     基因频率
（3）X      A      AAX^BX^B     $\frac{1}{4}$

点评 本题考查了基因自由组合定律的应用以及伴性遗传，具有一定的难度，要求考生能够掌握正交反交在遗传学中的作用；能够根据表格中子代表现型及比例推测基因型，能够熟练运用基因自由组合定律进行有关计算．