Question

13．玉米的抗病和不抗病（基因为A、a）、高秆和矮秆（基因为B、b）是两对独立遗传的相对性状．现有不抗病矮秆玉米种子（甲），研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：
取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株（乙）和不抗病高秆3株（丙）．将乙与丙杂交，F₁中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆，选取F₁中抗病高秆植物上的花药进行离体培养获得幼苗，经过秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）．
另一个实验表明：以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆．请回答：
（1）对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此基因不能正常表达，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有有害性的特点，该变异类型属于基因突变．
（2）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是基因重组，花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成胚状体获得再生植株．
（3）从基因组成看，乙与丙植株杂交的F₁中抗病高秆植株能产生4种配子．
（4）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F₁的过程．
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Answer 1

分析 不抗病矮秆玉米种子（甲）和纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）杂交，子代均为抗病高秆，说明抗病相对于不抗病是显性性状，高杆相对于矮秆是隐性性状，且甲的基因型为aabb，丁的基因型为AABB．乙（抗病矮秆A_bb）和丙（不抗病高秆aaB_）杂交，F₁中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆，说明乙的基因型为Aabb，丙的基因型为aaBb．

解答 解：（1）根据题意可知，白化苗是由于叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常表达，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有有害性．基因中碱基对的缺失属于基因突变．
（2）用射线照射培育新品种的过程属于诱变育种；通过花药离体培养获得的单倍体，再经秋水仙素处理得到的新品种的过程属于单倍体育种；通过杂交获得所需要个体的过程属于杂交育种，其原理是基因重组．花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根，获得再生植株，也可通过诱导分化成胚状体获得再生植株，该过程体现了植物细胞具有全能性．
（3）由以上分析可知：乙的基因型为Aabb，丙的基因型为aaBb，则乙和丙杂交得到的F₁的抗病高秆植株基因型为AaBb，能产生4种配子．
（4）乙的基因型为Aabb，丙的基因型为aaBb，两植株杂交得到F₁的过程遗传图解如下：

故答案为：
（1）表达　有害性　基因突变
（2）诱变育种　基因重组　胚状体（或胚）
（3）4
（4）遗传图解如下：

点评 本题考查基因分离定律和基因自由组合定律及应用、变异、育种方法，重点考查育种的相关知识，要求学生理解可遗传变异的种类，能根据相应的实例作出判断．本题的难点是根据题干信息判断甲、乙、丙和丁植株的基因型．