Question

【題目】鴨喙具有黑、黃、花三種顏色，為探索鴨喙顏色表型的遺傳規(guī)律，研究人員利用兩個(gè)家系（甲和乙）中的黑喙鴨與某純種黃喙鴨（無(wú)色素）為材料設(shè)計(jì)不同的雜交組合，為鴨的育種提供理論依據(jù)。

組別	親本雜交組合	后代表現(xiàn)型及比例
第一組	家系甲（黑喙）x純種黃喙鴨	F1中多數(shù)為黑喙鴨、少數(shù)為黃喙鴨
第二組	家系乙（黑喙）x純種黃喙鴨	F1中多數(shù)為黑喙鴨、少數(shù)為花喙鴨
第三組	第一組F1中黑喙鴨 x F1中黑喙鴨	黑喙鴨：花喙鴨：黃喙鴨 =9：3：4
第四組	第一組F1中黑喙鴨 x F1中黃喙鴨	黑喙鴨：花喙鴨：黃喙鴨 = 3：1：4

（1）已知鴨喙色的遺傳與性別無(wú)關(guān)。上述四組實(shí)驗(yàn)中的第_________組可以判斷鴨喙色由兩對(duì)基因控制，符合__________規(guī)律。

（2）若控制鴨喙色性狀的兩對(duì)基因中A基因控制黑色素的生成，B基因可以使黑色素在整個(gè)喙部沉積，則第四組親本的基因型為__________。推測(cè)花喙產(chǎn)生的原因是__________。

（3）綜合上述信息可知，第一、二組雜交結(jié)果的出現(xiàn)可能與家系甲、乙種混有不同基因型的個(gè)體有關(guān)。據(jù)此分析一、二組結(jié)果出現(xiàn)的具體原因是__________。第四組親本中黃喙鴨與第二組F1中花喙鴨雜交，后代的表現(xiàn)型及比例為__________。

（4）研究人員研究了黑色素形成的機(jī)制。發(fā)現(xiàn)機(jī)體內(nèi)促黑素激素可與黑色素細(xì)胞表面相應(yīng)受體結(jié)合，最終激活酪氨酸酶，________酪氨酸形成多巴，多巴會(huì)經(jīng)不同路徑形成兩種顏色表現(xiàn)不同的黑色素—真黑素與褐黑素，酪氨酸酶也在這兩條路徑的轉(zhuǎn)換中起重要作用。某些信號(hào)蛋白能夠與促黑素激素__________促黑素激素受體，使酪氨酸酶活性減低，導(dǎo)致褐黑素增加。這兩種色素的比例和分布決定了禽類的羽色等性狀，為鴨的育種研究提供了進(jìn)一步的理論依據(jù)。

Answer 1

【答案】三和四 基因的自由組合 AaBb和 aaBb 花喙鴨具有A基因，能夠生成黑色素；但不具有B基因，因此無(wú)法使黑色素沉積在整個(gè)喙部，造成喙部黑黃相間，表現(xiàn)為花喙 家系甲與家系乙中的鴨大部分為基因型為AABB的純種黑喙鴨；此外家系甲中還混有少量基因型為AaBB的黑喙鴨，家系乙中還混有少量基因型為AABb的黑喙鴨 黑喙鴨：花喙鴨：黃喙鴨 = 1：1：2 催化 競(jìng)爭(zhēng)

【解析】

孟德爾在做兩對(duì)雜交實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)F2的分離比為9∶3∶3∶1。提出性狀是由基因控制的，并且兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳。F1在形成配子時(shí)，等位基因分離，非等位基因自由組合，產(chǎn)生四種不同的配子，進(jìn)而雌雄配子結(jié)合得到F2分離比9∶3∶3∶1。本題9∶3∶4為9∶3∶3∶1的變式，可知兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上，

（1）已知鴨喙色的遺傳與性別無(wú)關(guān)。從第三組可知，黑喙鴨和黑喙鴨雜交得到子代9∶3∶4，為9∶3∶3∶1的變式，可知兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上，從第四組可知，黑喙鴨和黃喙鴨雜交得到3∶1∶4，可知兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上（一對(duì)得不到該結(jié)果），因此上述四組實(shí)驗(yàn)中的第三和四組可以判斷鴨喙色由兩對(duì)基因控制，符合基因的自由組合規(guī)律。

（2）A基因控制黑色素的生成，B基因可以使黑色素在整個(gè)喙部沉積，從第三組可知，F1黑喙鴨的基因型為AaBb，黑喙鴨和黃喙鴨雜交得到3∶1∶4，一共8份，根據(jù)乘法原理可知黃喙鴨基因型為aaBb（2×4=8），第四組親本的基因型為AaBb和 aaBb。推測(cè)花喙產(chǎn)生的原因是花喙鴨具有A基因，能夠生成黑色素；但不具有B基因，因此無(wú)法使黑色素沉積在整個(gè)喙部，造成喙部黑黃相間，表現(xiàn)為花喙。

（3）第一組出現(xiàn)的F1中多數(shù)為黑喙鴨、少數(shù)為黃喙鴨，可能家系甲中的鴨大部分為基因型為AABB的純種黑喙鴨；此外家系甲中還混有少量基因型為AaBB的黑喙鴨，第二組出現(xiàn)的F1中多數(shù)為黑喙鴨、少數(shù)為花喙鴨，可能家系乙中的鴨大部分為基因型為AABB的純種黑喙鴨；家系乙中還混有少量基因型為AABb的黑喙鴨。第四組親本中黃喙鴨（aaBb）與第二組F1中花喙鴨（Aabb）雜交，后代的表現(xiàn)型及比例為黑喙鴨（AaBb）∶花喙鴨（Aabb）∶黃喙鴨（aaBb、aabb） = 1∶1∶2。

（4）酪氨酸酶可催化酪氨酸形成多巴。促黑素激素可與黑色素細(xì)胞表面相應(yīng)受體結(jié)合，最終激活酪氨酸酶，某些信號(hào)蛋白能夠與促黑素激素競(jìng)爭(zhēng)促黑素激素受體，使酪氨酸酶活性減低，導(dǎo)致褐黑素增加。