Question

豚鼠的野生型体色有黑色、灰色和白色，其遗传受两对等位基因D、d和R、r控制（两对等位基因独立遗传。当个体同时含有显性基因D和R时，表现为黑色；当个体不含有D基因时，表现为白色；其他类型表现为灰色。现有两个纯合品系的亲本杂交，其结果如下表：

亲本组合	F1类型及比例
灰色雌性×白色雄性	黑色雌性:灰色雄性=1:1

回答下列问题：

(1)上述实验结果表明，等位基因R、r，位于_____（填“常”或“X”）染色体上，依据是__________________________________________。

(2)F₁雌雄个体间交配，F₂的毛色表现型及比例为_____________________，若豚鼠种群足够大，从F₂代开始，每代分别淘汰三分之一的黑色、灰色、白色豚鼠，不考虑突变，照这样随机交配若干代，豚鼠种群是否发生了进化？_________，依据是___________

(3)某小组利用上述实验中豚鼠为实验材料，多次尝试选择不同体色的豚鼠进行杂交，使杂交后代中白色豚鼠只在雄性个体中出现，均不能成功，理由是___________________。

(4)实验发现F₁中出现了一只黑色雄性豚鼠，从可遗传变异的角度推断其可能的基因型是___________________________。

Answer

X 由于纯合灰色雌性和白色雄性杂交，F1雌性都是黑色，雄性都是灰色，性状表现与性别相关联 黑色：灰色：白色=3：3：2 否 种群D、d、R、r的基因频率没有发生改变，种群没有发生进化 白豚鼠的基因型为dd_ _，而D、d位于常染色体上，其遗传与性别无关 DdXRXrY、DdXRY

【解析】

根据题意和图表分析可知：豚鼠的野生型体色遗传受两对等位基因D、d和R、r控制，且两对等位基因独立遗传，所以遵循基因的自由组合定律。

由于个体同时含有显性基因D和R时，表现为黑色；当个体不含有D基因时，表现为白色；其它类型表现为灰色。实验中纯合灰色雌性和白色雄性杂交，子一代雌性都是黑色，雄性都是灰色，可见性状表现与性别相关联，因此等位基因D、d位于常染色体上，R、r基因位于X染色体上，亲本基因型是DDXrXr×ddXRY，子一代的基因型是DdXRXr（黑色雌性）、DdXrY（灰色雄性）。

（1）根据分析可知，实验中纯合灰色雌性和白色雄性杂交，子一代雌性都是黑色，雄性都是灰色，可见性状表现与性别相关联，因此等位基因R、r位于X染色体上。

（2）根据分析可知，由于个体同时含有显性基因D和R时，表现为黑色；当个体不含有D基因时，表现为白色；其它类型表现为灰色。子一代的基因型是DdXRXr（黑色雌性）、DdXrY（灰色雄性）。那么F1雌雄个体间交配，F2的基因型为3/8D＿XR＿、1/4dd ＿ ＿、3/8 D＿Xr＿，故F2的毛色表现型及比例为黑色：灰色：白色=3：3：2。生物进化的实质是种群基因频率的改变。从F2代开始，每代分别淘汰三分之一的黑色、灰色、白色豚鼠，使种群的D、d、R、r基因频率没有发生改变，因此豚鼠种群不发生进化。

（3）由分析可知，白色豚鼠的基因型为dd＿ ＿，而D、d位于常染色体上，其遗传与性别无关，因此不能使杂交后代中白色豚鼠只在雌性或雄性个体中出现。

（4）实验发现F1中出现了一只黑色雄性豚鼠，根据以上分析可知，当个体同时含有显性基因D和R时，表现为黑色，且正常情况下F1中DdXrY（灰色雄性），因此从可遗传变异的角度推断可能是其中的r基因突变为R，则F1中黑色雄性豚鼠的基因型为DdXRY，或者发生了染色体变异的原因，亲代中的父本减数分裂时产生了含dXRY的配子，其与含DXr的卵细胞结合形成了DdXRXrY的黑色雄性豚鼠。