Question

10．研究发现，小麦颖果的皮色遗传中，红皮与白皮这对性状的遗传涉及Y、y和R、r两对等位基因．两种纯合类型的小麦杂交，F₁全为红皮，用F₁与纯合白皮品种做了两个实验．
实验1：F₁×纯合白皮，F₂的表现型及数量比为红皮：白皮=3：1
实验2：F₁自交，F₂的表现型及数量比为红皮：白皮=15：1
分析上述实验，回答下列问题．
（1）根据实验2可推知，与小麦颖果皮色有关的基因Y、y和R、r位于两（不同）对同源染色体上．
（2）实验2产生的F₂中红皮小麦的基因型有8种，其中纯合子所占的比例为$\frac{1}{5}$．
（3）让实验1得到的全部F₂植株继续与白皮品种杂交，假设每株F₂产生的子代数量相同，则F₃的表现型及数量比为红皮：白皮=7：9．
（4）从实验2得到的红皮小麦中任取一株，用白皮小麦的花粉对其授粉，收获所有种子并单独种植在一起得到一个株系．观察这个株系的颖果的皮色及数量比，理论上可能有3种情况，其中皮色为红皮：白皮=1：1的概率为$\frac{4}{15}$．

Answer 1

分析 根据题意和两个实验的结果可知：小麦颖果的皮色受两对等位基因控制，基因基因型为yyrr的小麦颖果表现为白皮，基因型为Y_-R_-、Y_-rr、yyR_-的小麦颖果都表现为红皮，因此，这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律．据此答题．

解答 解：（1）根据实验2，F₁自交，F₂的表现型及数量比为红皮：白皮=15：1，是9：3：3：1的特殊情况，说明小麦颖果的皮色的遗传遵循基因的自由组合定律，因此与小麦颖果的皮色有关的基因Y、y和R、r位于2对同源染色体上．
（2）根据题意已知实验2的F₁基因型YyRr，F₁自交所得F₂的表现型及数量比为红皮：白皮=15：1，则F₂中白皮小麦的基因型是yyrr；由于F₁的基因型是YyRr，所以其自交后代有3×3=9种基因型，而只有yyrr一种是白皮，所以红皮小麦的基因型有8种，其中纯合子（YYRR、YYrr、yyRR）所占的比例为3÷15=$\frac{1}{5}$．
（3）根据实验1：F₁×纯合白皮，F₂的表现型及数量比为红皮：白皮=3：1，可推测F₁基因型YyRr，F₂红皮的基因型为YyRr、Yyrr和yyRr，白皮的基因型为yyrr．则F₂产生基因型为yr的配子的概率为$\frac{9}{16}$，因此，全部F₂植株继续与白皮品种yyrr杂交，F₃中白皮占$\frac{9}{16}×1=\frac{9}{16}$，红皮占$\frac{7}{16}$，红皮：白皮=7：9．
（4）实验2的F₂中红皮颖果共有1YYRR、2YYRr、1YYrr、2YyRR、4YyRr、2Yyrr、1yyRR、2yyRr8种基因型，任取一株，用白皮小麦的花粉对其授粉，则①1YYRR×yyrr→红皮，②2YYRr×yyrr→红皮，③1YYrr×yyrr→红皮，④2YyRR×yyrr→红皮，⑤4YyRr×yyrr→红皮：白皮=3：1，⑥2Yyrr×yyrr→红皮：白皮=1：1，⑦1yyRR×yyrr→红皮，⑧2yyRr×yyrr→红皮：白皮=1：1，故F₃的表现型及数量比可能有3种情况，其中皮色为红皮：白皮=1：1的情况出现的概率为$\frac{4}{15}$．
故答案为：
（1）2   　两（不同）
（2）8　   $\frac{1}{5}$
（3）红皮：白皮=7：9
（4）3    $\frac{4}{15}$

点评 本题考查自由组合定律的实质及应用的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生的分析能力、获取信息和解决问题的能力．