Question

3．結(jié)合所學知識，回答下列有關遺傳問題．
（Ⅰ）研究發(fā)現(xiàn)，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，F(xiàn)₁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，F(xiàn)₂的表現(xiàn)型及數(shù)量比為紅皮：白皮=3：1；
實驗2：F₁自交，F(xiàn)₂的表現(xiàn)型及數(shù)量比為紅皮：白皮=15：1．
分析上述實驗，回答下列問題：
（1）根據(jù)實驗2可推知，與小麥穎果的皮色有關的基因Y、y和R、r位于兩對同源染色體上．
（2）實驗2的F₂中紅皮小麥的基因型有8種，其中雜合子所占的比例為$\frac{4}{5}$．
（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(chǎn)生的子代數(shù)量相同，則F₃的表現(xiàn)型及數(shù)量之比為紅皮：白皮=7：9．
（4）現(xiàn)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，待植株成熟后分別讓待測種子發(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(tǒng)計F₁的小麥穎果的皮色．
結(jié)果預測：如果F₁小麥穎果既有紅皮，又有白皮（小麥穎果紅皮：白皮=1：1），則包內(nèi)種子的基因型為yyRr；
如果F₁小麥穎果只有紅皮，則包內(nèi)種子的基因型為yyRR．
（Ⅱ）市面上的大米多種多樣，有白米、糯米和黑米等．如圖為基因控制大米性狀的示意圖．已知基因G、g位于Ⅰ號染色體上，基因E、e位于Ⅱ號染色體上．
（1）用糯米和白米雜交得到的F₁全為黑米，則親代基因型為GGee×ggEE，F(xiàn)₁自交得到F₂，則F₂的表現(xiàn)型及比例為白米：糯米：黑米=4：3：9．
（2）將F₂中的黑米選出進行隨機傳粉得到F₃，F(xiàn)₃中出現(xiàn)純合黑米的概率為$\frac{16}{81}$．

Answer 1

分析 Ⅰ、根據(jù)題意和兩個實驗的結(jié)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(xiàn)為白皮，基因型為Y_-R_-、Y_-rr、yyR_-的小麥穎果都表現(xiàn)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(jù)此答題．
Ⅱ、根據(jù)圖形分析黑米是由2對基因決定的，所以符合基因的自由組合定律．計算隨機交配的題目可以應用遺傳平衡解題．

解答 解：Ⅰ（1）根據(jù)實驗2，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂的表現(xiàn)型及數(shù)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．
（2）根據(jù)題意已知實驗2的F₁基因型YyRr，F(xiàn)₁自交所得F₂的表現(xiàn)型及數(shù)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=$\frac{1}{5}$，則雜合子為$\frac{4}{5}$．
（3）根據(jù)實驗1：F₁×純合白皮，F(xiàn)₂的表現(xiàn)型及數(shù)量比為紅皮：白皮=3：1，可推測F₁基因型YyRr，F(xiàn)₂紅皮的基因型為YyRr、Yyrr和yyRr，白皮的基因型為yyrr．則F₂產(chǎn)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，F(xiàn)₃中白皮占$\frac{9}{16}$，紅皮占$\frac{7}{16}$，紅皮：白皮=7：9．
（4）現(xiàn)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(tǒng)計 F₁的小麥穎果的皮色．
結(jié)果預測：如果 F₁小麥穎果既有紅皮又有白皮即紅皮：白皮=1：1，則包內(nèi)種子的基因型為yyRr；如果 F₁小麥穎果只有紅皮，則包內(nèi)種子的基因型為yyRR．
Ⅱ（1）根據(jù)題意糯米的基因型為G_ee，白米的基因型為ggE_，黑米的基因型為G_E_，若用糯米和白米雜交得到F₁全為黑米，則親代基因型為只能為GGee×ggEE．F₁的基因型為GgEe，雙雜合子自交以后：9G_E_（黑米）：3G_ee（糯米）：3ggEe（白米）：1ggee（白米），所以白米：糯米：黑米=4：3：9．
（2）F₂中的黑米的基因型及比例為$\frac{1}{9}$GGEE、$\frac{2}{9}$GGEe、$\frac{2}{9}$GgEE、$\frac{4}{9}$GgEe，由于是隨機傳粉，符合遺傳平衡定律，計算G和g的概率（$\frac{2}{3}$G+$\frac{1}{3}$g），后代有$\frac{4}{9}$GG，E和e的概率（$\frac{2}{3}$E+$\frac{1}{3}$e），后代有$\frac{4}{9}$EE，所以純合的黑米的基因型為GGEE的概率為：$\frac{16}{81}$．
故答案為：
（Ⅰ）（1）2  兩     
（2）8    $\frac{4}{5}$       
（3）紅皮：白皮=7：9
（4）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
（Ⅱ）（1）GGee×ggEE      白米：糯米：黑米=4：3：9   
（2）$\frac{16}{81}$

點評 本題考查自由組合定律的實質(zhì)及應用的相關知識點，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，培養(yǎng)了學生的分析能力、獲取信息和解決問題的能力．