Question

1．小麦中，光颖和毛颖是一对相对性状（显性基因用P表示），抗锈病和不抗锈病是一对相对性状（显性基因用R表示），两对基因分别位于两对同源染色体上．现有光颖抗锈病和毛颖不抗锈病杂交，F₁代全为毛颖抗锈病，F₁自交，F₂出现四种性状：毛颖抗锈病、光颖抗锈病、毛颖不抗锈病、光颖不抗锈病．根据以上信息回答下列问题：
（1）上述遗传符合自由组合定律，显性性状有毛颖、抗锈病．
（2）F₁的基因型是PpRr，它所产生的配子类型是PR、Pr、pR、pr，F₂中表现型与亲本不同的个体所占比例是$\frac{5}{8}$．
（3）F₂代中毛颖抗锈病植株所占比例是$\frac{9}{16}$，F₂代毛颖抗锈病植株中能稳定遗传的个体所占比例是$\frac{1}{9}$．
（4）F₂中要获得PPRR的小麦10株，F₂群体理论上至少应有160株．
（5）F₂中光颖抗锈病植株的基因型是ppRR、ppRr．
（6）选F₂中光颖抗锈病植株与毛颖抗锈病双杂合子植株杂交，后代出现光颖抗锈病纯合子的比例是$\frac{1}{6}$．

Answer 1

分析 基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；由题意知，P（p）和R（r）两对等位基因分别位于2对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，光颖抗锈病和毛颖不抗锈病杂交，F₁代全为毛颖抗锈病，说明毛颖度光颖是显性性状，抗病对不抗病是显性性状，亲本基因型是ppRR、PPrr．

解答 解：（1）由题意知，两对基因分别位于两对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，由分析可知，显性性状是毛颖、抗病．
（2）由分析可知，亲本基因型是PpRr，子一代的基因型是PpRr，按照自由组合定律产生的配子的类型及比例是PR：Pr：pR：pr=1：1：1：1；子二代的基因型及比例是P_R_：P_rr：ppR_：pprr=9：3：3：1，其中P_R_为毛颖抗病、pprr是光颖不抗病，与亲本表现型，不同，属于重组类型，占$\frac{5}{8}$．
（3）F₂代中毛颖抗锈病植株的基因型是P_R_，占$\frac{9}{16}$；PPRR能稳定遗传，占毛颖抗锈病植株的$\frac{1}{9}$．
（4）PPRR是纯合子，占所有子二代的$\frac{1}{16}$，因此F₂中要获得PPRR的小麦10株，F₂群体理论上至少应有160株．
（5）F₂中ppR_表现为光颖抗锈病，基因型是PPRR、PPRr．
（6）F₂中光颖抗锈病植株的基因型是ppRR：ppRr=1：2，与基因型为PpRr个体杂交，转换成分离定律：pp×Pp→$\frac{1}{2}$Pp（毛颖）+$\frac{1}{2}$pp（光颖），$\frac{1}{3}$RR×Rr→$\frac{1}{6}$RR+$\frac{1}{6}$Rr，$\frac{2}{3}$Rr×Rr→$\frac{1}{6}$RR+$\frac{1}{3}$Rr+$\frac{1}{6}$rr，因此杂交后代中光颖抗锈病纯合子的比例是aaRR=$\frac{1}{2}$（$\frac{1}{6}$+$\frac{1}{6}$）=$\frac{1}{6}$．
故答案为：
（1）自由组合           毛颖、抗锈病
（2）PpRr         PR、Pr、pR、pr        $\frac{5}{8}$
（3）$\frac{9}{16}$          $\frac{1}{9}$
（4）160       
（5）ppRR、ppRr       
（6）$\frac{1}{6}$

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和应用条件，根据杂交子代的表现型推出显隐性关系及亲本基因型，并应用正推法结合遗传规律进行概率计算．解答（6），将自由组合问题转化成分离定律进行解答．