Question

【題目】研究發(fā)現，小麥穎果的皮色遺傳中，紅皮與白皮這對性狀的遺傳涉及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，與小麥穎果皮色有關的基因Y、y和R、r位于________對同源染色體上。

（2）實驗2產生的F2中紅皮小麥的基因型有________種，其中純合子所占的比例為 。

（3）讓實驗1得到的全部F2植株繼續(xù)與白皮品種雜交，假設每株F2產生的子代數量相同，則F3的表現型及數量之比為 。

（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。觀察這個株系的穎果的皮色及數量比，理論上可能有 種情況，其中皮色為紅皮∶白皮＝1∶1的概率為________。

（5）現有2包基因型分別為yyRr和yyRR的小麥種子，由于標簽丟失而無法區(qū)分。請再利用白皮小麥種子設計實驗方案確定每包種子的基因型。

實驗步驟：

①分別將這2包無標簽的種子和已知的白皮小麥種子種下，待植株成熟后分別將待測種子發(fā)育成的植株和白皮小麥種子發(fā)育成的植株進行雜交，得到F1種子；

②將F1種子分別種下，待植株成熟后分別觀察統計___________。

結果預測：如果_______，則包內種子的基因型為yyRr；如果____________，則包內種子的基因型為yyRR。

Answer 1

【答案】（1）2 兩（不同） （2）8 1/5

（3）紅皮:白皮＝7:9 （4）3 4/15

（5）F1小麥穎果的皮色 F1小麥穎果既有紅皮，又有白皮（小麥穎果紅皮:白皮＝1:1）F1小麥穎果只有紅皮

【解析】

試題分析： （1）實驗2顯示，F1自交，F2的表現型及數量比為紅皮:白皮＝15:1，是9:3:3:1的變式，說明小麥穎果的皮色的遺傳遵循基因的自由組合定律，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）依題意和實驗2顯示的結果可推知：紅皮為Y_R_、Y_rr、yyR_，白皮為yyrr，F1的基因型為YyRr。F1自交產生的F2中紅皮小麥的基因型有8種：1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr、1YYrr、2Yyrr、1yyRR、2yyRr，其中純合子（YYRR、YYRr、yyRR）所占的比例為3/15＝1/5。

（3）實驗1中的F1×純合白皮，即YyRr×yyrr，得到的全部F2植株的基因型為YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr，各占1/4，F2產生基因型為yr的配子的概率為1/4×1/4＋1/4×1/2＋1/4×1/2＋1/4×1＝9/16；讓這些全部F2植株繼續(xù)與白皮品種雜交，假設每株F2產生的子代數量相同，因白皮品種的基因型為yyrr并且只能產生1種基因型為yr的配子，所以F3的表現型及數量之比為紅皮:白皮＝（1－9/16yr×1yr）:（9/16yr×1yr）＝7:9。

（4）實驗2的F2中紅皮小麥的基因型有8種：1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr、1YYrr、2Yyrr、1yyRR、2yyRr， 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，③2YYRr×yyrr→紅皮，④4YyRr×yyrr→紅皮:白皮＝3:1，⑤1YYrr×yyrr→紅皮，⑥2Yyrr×yyrr→紅皮:白皮＝1:1，⑦1yyRR×yyrr→紅皮，⑧2yyRr×yyrr→紅皮:白皮＝1:1，所以觀察這個株系的穎果的皮色及數量比，理論上可能有3種情況，其中皮色為紅皮:白皮＝1:1的情況出現的概率為4/15。

（5）現有2包基因型分別為yyRr和yyRR的小麥種子，由于標簽丟失而無法區(qū)分，可以用測交的方法利用白皮（yyrr）小麥種子來檢驗其基因型，實驗步驟如下：

①分別將這2包無標簽的種子和已知的白皮小麥種子種下，在開花期分別將待測種子發(fā)育成的植株和白皮種子發(fā)育成的植株進行雜交，得到F1種子；

②將F1種子分別種下，待植株成熟后分別觀察統計 F1的小麥穎果的皮色。

結果預測可借助數學思維，分情況分別進行討論：若包內種子的基因型為yyRr，則 F1小麥穎果既有紅皮（yyRr）又有白皮（yyrr），即紅皮:白皮＝1:1；若包內種子的基因型為yyRR，則F1小麥穎果只有紅皮（yyRr）。