【题目】某昆虫翅的颜色由常染色体上的两对基因(E和e、R和r)控制,当两种显性基因(E、R)同时存在时翅膀才表现出颜色,其余情况下均表现为无色。现有甲组(基因型eeRR)、乙组(基因型为EErr)和丙组(基因型为eerr)三组昆虫。
请回答下列问题:
(1)以上所述说明生物的性状与基因在数量上的对应关系是_______________________________。
(2)以上述三组昆虫为材料,请设计杂交实验来判断控制昆虫翅色的基因是否遵循自由组合定律。请写出实验思路,_______________________________。
(3)若控制昆虫翅色的基因遵循自由组合定律,已知昆虫翅色有黑色、灰色、无色三种类型,有色翅昆虫中存在黑翅和灰翅两种,两个显性基因(E、R)中有一个存在剂量效应,即有一个显性基因时为灰翅,有两个显性基因时为黑翅。为判断剂量效应的基因是E还是R,某小组用甲组与乙组昆虫杂交得F1,再将F1与甲组昆虫杂交,观察并统计子代的表现型及比例。
请预期该实验的结果及结论:
①若_______________________,则R为剂量效应基因;
②若_______________________,则E为剂量效应基因。
【答案】一种性状可由多对基因控制 让多对甲组与乙组昆虫进行杂交得F1,将F1与丙组昆虫进行杂交(或F1自交)获得子代,观察并统计子代的表现型及比例。 黑色:灰色:无色=1:1:2 灰色:无色=1:1
【解析】
基因与性状之间不是简单的线性关系,性状可能是由一或多对基因控制的。由题意可知E-R-为翅膀有色,eeR-、E-rr、eerr表现为翅膀无色。
(1)根据“某昆虫翅的颜色由常染色体上的两对基因(E和e、R和r)控制”,可说明生物的性状与基因在数量上的对应关系为:一种性状可由多对基因控制。
(2)若判断两对基因是否遵循自由组合定律,可让双杂合子自交或测交,看后代是否出现9∶3∶3∶1或1∶1∶1∶1或其相关的变式比例,所以可让多对甲组(eeRR)与乙组(EErr)昆虫进行杂交得F1(EeRr),将F1与丙组(eerr)昆虫进行杂交(或F1自交)获得子代,观察并统计子代的表现型及比例。根据“当两种显性基因(E、R)同时存在时翅膀才表现出颜色,其余情况下均表现为无色”,所以上述测交后代若为翅膀有色E-R-∶翅膀无色(eeRr+Eerr+eerr)=1∶3,可推测EeRr产生了四种数量相等的配子,即两对基因遵循自由组合定律(或F1自交后代为有色∶无色=9∶7,也说明EeRr产生了四种数量相等的配子,即两对基因遵循自由组合定律)。
(3)①若控制昆虫翅色的基因遵循自由组合定律,甲组与乙组昆虫杂交得F1(EeRr),再将F1与甲组(eeRR)昆虫杂交,后代基因型及比例为EeRR∶EeRr∶eeRR∶eeRr=1∶1∶1∶1,根据题意“有一个显性基因时为灰翅,有两个显性基因时为黑翅”,若R为剂量效应基因,则EeRR为黑翅,EeRr为灰翅,eeRR和eeRr均为无色,即杂交后代黑色∶灰色∶无色=1∶1∶2。
②若E为剂量效应基因,则EeRR和EeRr均表现灰翅,eeRR和eeRr均为无色,即杂交后代为灰色:无色=1:1。