Question

2．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），两对基因各自独立遗传．现有光颖抗锈病和毛颖不抗锈病杂交，F₁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）孟德尔的自由组合定律是指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，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合．
（2）上述遗传符合孟德尔的自由组合定律，其中毛颖和抗锈病是显性状性，F₁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中毛颖抗锈病植株所占比例是$\frac{9}{16}$，F₂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）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与R、r独立遗传，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全为毛颖抗锈病，说明毛颖对光颖是显性性状、抗锈病对感锈病是显性性状，亲本光颖抗锈病基因型是ppRR，毛颖不抗锈病基因型是PPrr，子一代的基因型是PpRr，占自由组合定律，子二代的基因型是P_R_：P_rr：ppR_：pprr=9：3：3：1，分别表现为毛颖抗锈病、毛颖感锈病、光颖抗锈病、光颖感锈病．

解答 解：（1）孟德尔自由组合定律的内容：指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，决定同一性状的遗传因子彼此分离，控制不同性状的遗传因子自由组合．
（2）由分析可知，毛颖对光颖是显性性状、抗锈病对感锈病是显性性状；子一代的基因型是PpRr，产生的配子类型是PR、Pr、pR、pr；子二代的表现型及比例是毛颖抗锈病、毛颖感锈病、光颖抗锈病、光颖感锈病，比例是9：3：3：1，表现型与亲本不同的个体的表现型是毛颖抗锈病、光颖感锈病，比例是$\frac{5}{8}$．
（3）毛颖抗锈病是双显性性状，F₂中毛颖抗锈病植株所占比例是P_R_=$\frac{9}{16}$；其中PPRR能稳定遗传，占毛颖抗锈病的$\frac{1}{9}$．
（4）由于子二代中，PPRR占$\frac{1}{16}$，如果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，比例是1：2，毛颖抗病双杂合子的基因型是PpRr，F₂中光颖抗锈病植株与毛颖抗锈病双杂合子植株杂交，分解成2个分离定律：Pp×pp→Pp：pp=1：1，$\frac{1}{3}$RR×Rr→$\frac{1}{3}$（$\frac{1}{2}$RR+$\frac{1}{2}$Rr）、$\frac{2}{3}$Rr×Rr→$\frac{2}{3}$（$\frac{1}{4}$RR+$\frac{1}{2}$Rr+$\frac{1}{4}$rr），后代出现光颖抗锈病纯合子的比例是ppRR=$\frac{1}{2}$×（$\frac{1}{6}$+$\frac{1}{6}$）=$\frac{1}{6}$．
故答案为：
（1）同一性状的遗传因子     自由组合
（2）毛颖　抗锈病　PR、Pr、pR、pr　$\frac{5}{8}$
（3）$\frac{9}{16}$    $\frac{1}{9}$　
（4）160　
（5）$\frac{1}{6}$

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，并根据子代表现型推出性状的显隐性关系及亲本基因型，然后通过正推法写出子二代的基因型及比例，分析子二代的表现型、某基因型的比例．