Question

14．大麦的穗部性状有穗型、芒状和稃状，其基因分别用D/d、R/r、H/h表示．二棱、长芒和有稃均为显性性状，六棱、短芒和裸粒为隐性性状．现用表现型为二棱短芒有稃和六棱长芒裸粒的两个纯合大麦品种杂交，F₁全为二棱长芒有稃．F₁自交产生的F₂中表现型统计如表，（假定减数分裂过程中无交叉互换发生）请回答：

F2表现型	二棱长芒有稃	二棱短芒有稃	六棱长芒裸粒	六棱短芒裸粒
数量	1791	598	605	200

（1）请根据如表，在如图中染色体上标注出F₁植株体细胞中D/d、R/r、H/h三对基因的位置（图中仅显示三对同源染色体）．

（2）为进一步验证这三对基因在染色体上的位置，应将F₁与F₂中表现型为六棱短芒裸粒的大麦杂交，统计后代表现型及其比例是否符合预期．若符合预期，则表中F₂表现型为二棱长芒有稃的纯合大麦约为199株．
（3）若F₂中出现一株表现型为二棱长芒裸粒的大麦，原因是F₁植株在减数分裂过程中H基因突变成h基因．
（4）研究发现大麦性状中二棱长芒的植株产量较高，若用新发现的这株大麦尽快获得稳定遗传的二棱长芒裸粒品种，请将该育种流程补充完整．
二棱长芒裸粒大麦植株→①花药离体培养，获得单倍体植株→②将单倍体植株经过人工诱导，使染色体数目加倍→选出稳定遗传的二棱长芒裸粒大麦．

Answer 1

分析 根据题意分析可知：用表现型为二棱短芒有稃和六棱长芒裸粒的两个纯合大麦品种杂交，F₁全为二棱长芒有稃．F₁自交产生的F₂中，二棱长芒有稃：二棱短芒有稃：六棱长芒裸粒：六棱短芒裸粒=9：3：3：1，可判断控制二棱和有稃与六棱和裸粒的基因位于一对同源染色体上，控制长芒与短芒的基因位于另一对同源染色体上．

解答 解：（1）根据F₂中表现型及其比例，可判断D/d和H/h位于一对同源染色体上，R/r位于另一对同源染色体上，且D与H、d与h连锁，所以三对基因的位置为：

（2）为进一步验证这三对基因在染色体上的位置，应将F₁与F₂中表现型为六棱短芒裸粒的隐性大麦进行测交，统计后代表现型及其比例是否符合预期．若符合预期，则表中F₂表现型为二棱长芒有稃的纯合大麦约为1791×$\frac{1}{9}$=199株．
（3）若F₂中出现一株表现型为二棱长芒裸粒的大麦，原因是F₁植株在减数分裂过程中H基因突变成h基因．
（4）研究发现大麦性状中二棱长芒的植株产量较高，若用新发现的这株大麦尽快获得稳定遗传的二棱长芒裸粒品种，则可用单倍体育种的方法进行培育，其育种流程为：二棱长芒裸粒大麦植株→花药离体培养，获得单倍体植株→将单倍体植株经过人工诱导，使染色体数目加倍→选出稳定遗传的二棱长芒裸粒大麦．
故答案为：
（1）

（2）六棱短芒裸粒      199
（3）H基因突变成h基因
（4）①花药离体培养，获得单倍体植株
②将单倍体植株经过人工诱导，使染色体数目加倍

点评 本题考查基因自由组合定律的应用，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力．