Question

4．研究发现，某水稻（2n=14）品种的配子成活率由两对独立遗传的等位基因控制，分别用R/r和Y/y表示．基因型为yr的雌、雄配子均致死，雌配子致死使稻穗上出现一些空粒，导致结实率下降．请回答下列问题：
（1）水稻若基因型为YyRr的1个花粉母细胞（相当于精原细胞）减数分裂只能形成2个花粉粒，这两个花粉粒的基因型是YR．（不考虑基因突变）
（2）基因型为yyRR和YYrr的植株杂交，F₁自交，F₂有6种基因型，F₁的稻穗中，空粒所占比例约为25%．
（3）水稻的叶片绒叶对毛叶为显性，相关基因（D/d）位于5号染色体上，让绒叶水稻Dd连续自交2代后，在后代绒叶水稻中d的基因频率为20%．
（4）Y/y基因位于7号染色体上，R/r位置不确定，为了判断R/r是否位于5号染色体上，设计了如下杂交实验：（不考虑染色体的交叉互换）
①让基因型为YYrrDD与yyRRdd的水稻杂交，得到F₁．
②让F₁自交，得到F₂．
③观察并记录F₂的叶片表现型及其比例：若绒叶：毛叶=3：1，则R/r不位于5号染色体上．若绒叶：毛叶=8：1，则R/r位于5号染色体上．

Answer 1

分析 自由组合定律指的是控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合．

解答 解：（1）由于基因型为yr的雌、雄配子均致死，若基因型为YyRr的1个花粉母细胞减数分裂只能形成2个花粉粒，这两个花粉粒的基因型是YR，另两个yr配子死亡．
（2）基因型为yyRR和YYrr的植株杂交，F₁基因型为YyRr，根据题意雄配子有YR、Yr、yR3种，雌配子有YR、Yr、yR3种，所以雌雄配子随机结合，其后代基因型有6种，雌配子yr致死使稻穗上出现一些空粒，占$\frac{1}{4}$（25%）．
（3）水稻Dd连续自交2代后，Dd占$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$，DD=dd=（1-$\frac{1}{4}$）×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$，后代绒叶水稻中d的基因频率为$\frac{1}{4}$÷（$\frac{1}{4}×2$+$\frac{3}{8}$×2）=$\frac{1}{5}$（20%）．
（4）让基因型为YYRRDD与yyrrdd的水稻杂交，得到F₁基因型为YyRrDd，让F₁YyRrDd自交，得到F₂．
若R/r不位于5号染色体上，与D/d自由组合，又因为yr雌、雄配子均致死，则含有d的配子占$\frac{1}{2}$，后代毛叶占$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$，所以其自交后代绒叶：毛叶=3：1．
若R/r位于5号染色体上，与D/d连锁，又因为yr雌、雄配子均致死，则Yrd配子的比例为$\frac{1}{3}$，毛叶的比例为$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{9}$，所以其自交后代绒叶：毛叶=8：1．
故答案为：
（1）YR  
（2）6  25%
（3）20%
（4）绒叶：毛叶=3：1   绒叶：毛叶=8：1

点评 本题以生物遗传中的配子致死为题材，实质考查基因的自由组合定律．首先要求考生能够根据题干信息判断出显隐性关系．