Question

16．研究發(fā)現，小麥穎果皮色的遺傳中，紅皮與白皮這對相對性狀的遺傳涉及Y、y和R、r兩對等位基因．兩種純合類型的小麥雜交，F₁全為紅皮，用F₁與純合白皮品種做了兩個實驗．
實驗1：F₁×純合白皮，F₂的表現型及數量比為紅皮：白皮=3：1；
實驗2：F₁自交，F₂的表現型及數量比為紅皮：白皮=15：1．
分析上述實驗，回答下列問題：
（1）根據實驗可推知，與小麥穎果的皮色有關的基因Y、y和R、r位于兩（不同）對同源染色體上．
（2）實驗2的F₂中紅皮小麥的基因型有8種，其中純合子所占的比例為$\frac{1}{5}$．
（3）讓實驗1的全部F₂植株繼續(xù)與白皮品種雜交，假設每株F₂植株產生的子代數量相同，則F₃的表現型及數量之比為紅皮：白皮=7：9．
（4）從實驗2得到的紅皮小麥中任取一株，用白皮小麥的花粉對其授粉，收獲所有種子并單獨種植在一起得到一個株系．觀察統(tǒng)計這個株系的穎果皮色及數量，理論上可能出現3種實驗結果，其中皮色為紅皮：白皮=1：1的概率為$\frac{4}{15}$．

Answer 1

分析 根據題意和兩個實驗的結果可知：小麥穎果的皮色受兩對等位基因控制，基因基因型為yyrr的小麥穎果表現為白皮，基因型為Y_-R_-、Y_-rr、yyR_-的小麥穎果都表現為紅皮，因此，這兩對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律．據此答題．

解答 解：（1）根據實驗2，F₁自交，F₂的表現型及數量比為紅皮：白皮=15：1，是9：3：3：1的特殊情況，說明小麥穎果的皮色的遺傳遵循基因的自由組合定律，因此與小麥穎果的皮色有關的基因Y、y和R、r位于2對同源染色體上．
（2）根據題意已知實驗2的F₁基因型YyRr，F₁自交所得F₂的表現型及數量比為紅皮：白皮=15：1，則F₂中白皮小麥的基因型是yyrr；由于F₁的基因型是YyRr，所以其自交后代有3×3=9種基因型，而只有yyrr一種是白皮，所以紅皮小麥的基因型有8種，其中純合子（YYRR、YYrr、yyRR）所占的比例為3÷15=$\frac{1}{5}$．
（3）根據實驗1：F₁×純合白皮，F₂的表現型及數量比為紅皮：白皮=3：1，可推測F₁基因型YyRr，F₂紅皮的基因型為YyRr、Yyrr和yyRr，白皮的基因型為yyrr．則F₂產生基因型為yr的配子的概率為$\frac{9}{16}$，因此，全部F₂植株繼續(xù)與白皮品種yyrr雜交，F₃中白皮占$\frac{9}{16}×1=\frac{9}{16}$，紅皮占$\frac{7}{16}$，紅皮：白皮=7：9．
（4）實驗2的F₂中紅皮穎果共有1YYRR、2YYRr、1YYrr、2YyRR、4YyRr、2Yyrr、1yyRR、2yyRr8種基因型，任取一株，用白皮小麥的花粉對其授粉，則①1YYRR×yyrr→紅皮，②2YYRr×yyrr→紅皮，③1YYrr×yyrr→紅皮，④2YyRR×yyrr→紅皮，⑤4YyRr×yyrr→紅皮：白皮=3：1，⑥2Yyrr×yyrr→紅皮：白皮=1：1，⑦1yyRR×yyrr→紅皮，⑧2yyRr×yyrr→紅皮：白皮=1：1，故F₃的表現型及數量比可能有3種情況，其中皮色為紅皮：白皮=1：1的情況出現的概率為$\frac{4}{15}$．
故答案為：
（1）兩（不同）　
（2）8　$\frac{1}{5}$　
（3）紅皮：白皮=7：9　
（4）3　$\frac{4}{15}$

點評 本題考查自由組合定律的實質及應用的相關知識點，要求考生能夠根據9：3：3：1比例的變形判斷該性狀由兩對基因控制，并且確定基因型和表現型之間的對應關系，再利用遺傳定律進行相關概率的計算．