Question

14．玉米（2N=20）是雌雄同株的植物，顶生雌花序，侧生雌花序，已知玉米的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上，现有两个纯合的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr），试根据如图分析回答：

（1）玉米的等位基因R、r的遗传遵循基因的分离定律，欲将甲、乙杂交，其具体做法是对雌雄花分别套袋处理，待花蕊成熟后，将甲（或乙）花粉撒在乙（或甲）的雌蕊上，再套上纸袋．
（2）将图1中F₁代与另一玉米品种丙杂交，后代的表现型及比例如图2所示，则丙的基因型为ddRr．丙的测交后代中与丙基因型相同的概率是$\frac{1}{2}$．
（3）已知玉米高秆植株易倒伏．为获得符合生产要求且稳定遗传的新品种，按照图1中的程序得到F₂代后，对植株进行病原体（感染）处理，选出表现型为矮秆抗病植株，通过多次自交并不断选择后获得所需的新品种．
（4）科研人员在统计实验田中成熟玉米植株的存活率时发现，易感植株存活率是$\frac{1}{2}$，高秆植株存活率是$\frac{2}{3}$，其他植株的存活率是1，据此得出图1中F₂成熟植株表现型有4种，比例为12：6：2：1（不论顺序）

Answer 1

分析 分析图1，两个纯合的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交得到F₁，F₁的基因型是DdRr，F₁自交得到F₂，F₂是D_R_（高杆抗病）：D_rr（高杆不抗病）：ddR_（矮杆抗病）：ddrr（矮杆不抗病）=9：3：3：1，其中符合生产要求的新品种ddR_．
图2的后代中高杆：矮秆=1：1，属于测交，说明亲本的基因型为Dd和dd；抗病：易感病=3：1，则亲本的基因型为Rr×Rr．因此亲本的基因型为DdRr×ddRr．

解答 解：（1）玉米的等位基因R和r的遗传遵循基因的分离定律．由于玉米是雌雄同株的植物，欲将甲乙杂交，其具体做法是：对雌雄花分别套袋处理，待花蕊成熟后，将甲（或乙）花粉撒在乙（或甲）的雌蕊上，再套上纸袋．
（2）根据以上分析可知，将图1中F₁DdRr与另一玉米品种丙杂交，后代的表现型及其比例如图2所示，高杆：矮秆=1：1，属于测交，说明亲本的基因型为Dd和dd；抗病：易感病=3：1，则亲本的基因型为Rr×Rr．因此亲本的基因型为DdRr×ddRr，则丙的基因型为ddRr．丙ddRr测交，即ddRr×ddrr→ddRr：ddrr=1：1，故丙测交后代中与丙基因型相同的概率是$\frac{1}{2}$．
（3）己知玉米的高杆植株易倒伏．为获得符合生产要求且稳定遗传的新品种，按照图I中的程序得到F₂代后，对植株进行病原体（感染）处理，选出表现型为矮杆（抗病）．
（4）两个纯合的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交得到F₁，F₁的基因型是DdRr，F₁自交得到F₂，F₂是D_R_（高杆抗病）：ddR_（矮杆抗病）：D_rr（高杆不抗病）：ddrr（矮杆不抗病）=9：3：3：1．因为F₂没有存活率为0的表现型，故F₂成熟植株表现型种类不变，有4种．因为易感病植株存活率是$\frac{1}{2}$； 高杆植株存活率是$\frac{2}{3}$；其它性状的植株存活率是1．所以，D_R_（高杆抗病）：ddR_（矮杆抗病）：D_rr（高杆不抗病）：ddrr（矮杆不抗病）=（9×$\frac{2}{3}$）：3：（3×$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{2}$）：（1×$\frac{1}{2}$）=12：6：2：1．
故答案为：
（1）基因的分离 对雌雄花分别套袋处理，待花蕊成熟后，将甲（或乙）花粉撒在乙（或甲）的雌蕊上，再套上纸袋
（2）ddRr      $\frac{1}{2}$
（3）病原体（感染） 矮秆抗病
（4）4      12：6：2：1

点评 本题考查基因的分离定律和自由组合定律有关知识及概率计算，意在考查学生的识图能力和判断能力．基因的分离定律是基因的自由组合定律的基础，因此在解答本题时，首先利用分离定律对两对基因逐对考虑，然后再利用乘法法则进行组合．