Question

2．某植物的抗病和易感病性状由基因R、r控制，高茎和矮茎性状由两对独立遗传的基因（D、d和E、e）控制，现有如下杂交组合．请回答下列问题：
（1）在杂交组合一中，如果让F₂代个体随机传粉，后代中抗病个体与易感病个体的比例为3：1．
（2）在杂交组合二F₂的矮茎中纯合子所占比例为$\frac{3}{7}$；让F₂中矮茎个体自交，后代均不出现性状分离的原因是高茎必须同时含有D、E基因，而子二代矮茎个体基因型是D_ee、ddE_、ddee，自交后代不可能同时含有D、E基因．
（3）让纯合高茎抗病个体与纯合矮茎易感病个体杂交得到F₁，再让F₁自交，在没有交叉互换的情况下，F₂中共有27种基因型，则控制这两对相对性状的基因位于3对染色体上，原因是3对等位基因遵循自由组合定律．
（4）现有纯合高茎抗病个体（DDEERR）和纯合矮茎易感病个体（ddeerr）若干，如果采用单倍体育种的方法培育抗病矮茎个体，请用遗传图解表示其过程（说明：选育结果需写出选育品种的基因型、表现型及其比例）．

Answer 1

分析 1、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，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，D、d和E、e独立遗传，因此遵循自由组合定律．
2、由杂交组合一可知，抗病对感病是显性性状，子一代基因型是Rr，亲本基因型是RR、rr子，二代基因型及比例是RR：Rr：rr=1：2：1；杂交组合二：子二代高茎：矮茎=9：7，是9：3：3：1的变式，因此子一代的基因型是DdEe，且D_E_为高茎，D_ee、ddE_、ddee为矮茎，亲本高茎的基因型是DDEE、矮茎的基因型是ddee．

解答 解：（1）由分析可知，子二代的基因型及比例是RR：Rr：rr=1：2：1，产生的配子类型及比例是R：r=1：1，自由交配后代的基因型及比例是RR：Rr：rr=1：2：1，抗病个体与易感病个体的比例，3：1．
（2）由分析可知，子一代的基因型是DdEe，子二代D_E_：D_ee：ddE_：ddee=9：3：3：1，D_ee、ddE_、ddee为矮茎，纯合体是DDee、ddEE、ddee，比例是$\frac{3}{7}$；由于高茎必须同时含有D、E基因，而子二代矮茎个体基因型是D_ee、ddE_、ddee，自交后代不可能同时含有D、E基因，因此F₂中矮茎个体自交，后代均不出现性状分离．
（3）纯合高茎抗病个体与纯合矮茎易感病个体的基因型分别是RRDDEE、rrddee，杂交得到子一代的基因型是RrDdEe，如果让F₁自交，在没有交叉互换的情况下，F₂中共有27种基因型，27=3×3×3，说明3对等位基因遵循自由组合定律，分别位于3对同源染色体上．
（4）DDEERR×ddeerr→DdEeRr，子一代花药离体培养获得的单倍体幼苗基因型是DER、DeR、dER、deR、DEr、Der、dEr、der，用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得可育二倍体植株，DDEERR：DDeeRR：ddEERR：ddeeRR：DDEErr：DDeerr：ddEErr：ddeerr=1：1：1：1：1：1：1：1，其中DDeeRR、ddEERR、ddeerr为抗病矮杆植株．遗传图解如下：

故答案为：
（1）3：1
（2）$\frac{3}{7}$   高茎必须同时含有D、E基因，而子二代矮茎个体基因型是D_ee、ddE_、ddee，自交后代不可能同时含有D、E基因
（3）3    3对等位基因遵循自由组合定律
（4）

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，学会根据杂交后代的基因型及比例关系推测基因在染色体上的位置及遵循的遗传规律，利用遗传规律结合题干信息解释遗传问题，理解并掌握单倍体育种的原理和过程，学会应用遗传图解解答问题．