Question

豚鼠毛色的遗传符合基因的自由组合定律，相关基因均位于常染色体上。毛色的产生机理为：白色前体物→棕色→黑色，其中A基因控制棕色，B基因控制黑色。另外基因d纯合会抑制色素的产生，但因其基因频率非常低，一般不予考虑。现有纯合的白色豚鼠和纯合的棕色豚鼠若干（未考虑d基因），请回答相关问题：

(1)上述白色豚鼠的基因型为_________________________。

(2)甲研究小组选取上述多对白色豚鼠与棕色豚鼠杂交，产生的F₁为黑色，F₁个体自由交配得F₂,理论上讲F₂的性状及其比例为____________________。

(3)同时乙研究小组也选取上述多对白色豚鼠与掠色豚鼠杂交，其中只有一个杂交组合，F₁中除黑色个体外还出现了一只白色个体。他们分析原因可能有两种：①亲本产生配子的过程中某个基因发生隐性突变（不考虑d基因）；②双亲携带d基因，出现了d基因纯合。请帮助乙小组设计实验方案，以确定是哪种原因（写出实验思路及结果分析）__________________________________________________________ 。

Answer

aabb或aaBB 黑色：棕色：白色=9:3:4 方案一：

实验思路：让出现的白色个体与其亲本中的白色个体杂交，观察后代的性状表现。

结果分析：若后代全为白色豚鼠，则为原因①；

若后代中出现了白色和黑色个体，（或白色：黑色=3:1),则为原因②。

方案2:

实验思路:让出现的白色个体与其亲本中的棕色个体杂交，观察后代的性状表现。

结果分析：若后代中无白色个体（或黑色：棕色=1:1),则为原因①；若后代中出现了白色个体(或白色：黑色：棕色=2:1:1)，则为原因②。

【解析】试题分析：根据题干信息分析，白色前体物→棕色→黑色，其中A基因控制棕色，B基因控制黑色。另外基因d纯合会抑制色素的产生，但因其基因频率非常低，一般不予考虑。则棕色的基因型为A_bb，黑色的基因型为A_B_，白色的基因型为aa__。

（1）根据以上分析已知，白色没有A基因，即基因型为aa__，可能是aaBB、aaBb、aabb，所以亲本纯合的白色可能是aabb或aaBB。

（2）多对纯合白色豚鼠（aabb或aaBB）与纯合棕色豚鼠（AAbb）杂交，产生的F1为黑色（A_B_），说明白色纯合亲本是aaBB，F1个体基因型为AaBb，其自由交配得F2，理论上讲F2的黑色：棕色：白色=（3/4×3/4）：（3/4×1/4）：（1/4）=9:3:4。

（3）已知子一代出现了一只白色个体，可能是基因突变产（①）生的，也可能是d基因纯合（②）导致的，可以通过实验进行验证：

方案一：

实验思路：让出现的白色个体与其亲本中的白色个体杂交，观察后代的性状表现。

结果分析：若后代全为白色豚鼠，则为原因①；

若后代中出现了白色和黑色个体，（或白色：黑色=3:1),则为原因②。

方案二:

实验思路:让出现的白色个体与其亲本中的棕色个体杂交，观察后代的性状表现。

结果分析：若后代中无白色个体（或黑色：棕色=1:1),则为原因①；若后代中出现了白色个体(或白色：黑色：棕色=2:1:1)，则为原因②。

【点睛】本题考查基因的分离组合定律、基因的自由组合定律、实验设计的相关知识，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。