Question

4．某农作物中控制某种除草剂抗性（简称抗性，T）与除草剂敏感（简称非抗，t）、高茎（H）对矮茎（h）的基因在3号染色体上，控制非糯性（G）与糯性（g）的基因在6 号染色体上．请分析回答下列问题：
（1）有人以纯合的非抗非糯性玉米（甲）为材料，经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体（乙）；甲的花粉经EMS诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体（丙），这个事实表明基因突变的结果是产生了原有基因的等位基因．诱变育种的成功再次说明基因突变是产生的途径，基因突变是生物变异的根本来源．正常情况下，丙个体细胞中基因g最多有4个．
（2）若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F₁只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F₁中选择表现为抗性非糯性的个体自交，F₂中有抗性糯性个体，用隐性亲本与F₂中抗性糯性植株测交，后代中抗性糯性与非抗糯性植株的比例为3：1．
．因此，杂交育种就是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过自交，获得新品种的方法．
（3）用基因型为HHTT和hhtt的植株为亲本杂交得F₁，F₁自交得F₂．理论上，F₂的表现型及其比例为高茎抗性：矮茎非抗=3：1．观察获得的F₂植株发现，其中出现少量的抗性矮茎植株，这说明F₁在产生配子的过程中，发生了交叉互换，导致染色单体上的基因重组．

Answer 1

分析 根据题意可知，甲植株的基因型可以表示为ttGG（非抗非糯性），由于基因突变具有低频性和不定向性，不可能两个t基因同时突变为T基因，因此突变后的乙的基因型为TtGG；甲的花粉为tG，因此可以通过诱变形成tg，因此丙植株的基因型为ttgg，据此答题．

解答 解：（1）基因突变往往是突变为其等位基因，基因突变是生物变异的根本来源．据图分析已知丙的基因型是ttgg，则其在有丝分裂后期最多可以出现4个g．
（2）由丙的培育过程中知，丙为纯合子，丙的基因型为ttgg．乙与丙杂交，F1中既有抗性又有非抗性个体，所以乙的基因型为Tt；F₁全为非糯性，所以乙的基因型为GG，因此乙的基因型为TtGG．要培育抗性糯性品种，需要从F₁中选择抗性非糯性个体进行自交．由乙和丙的基因型可推测出F₁中抗性非糯性的基因型为TtGg，其自交后代中抗性糯性个体（T_gg）占的比例为：$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{3}{16}$，非抗糯性ttgg的比例为$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，则后代中抗性糯性与非抗糯性植株的比例为3：1．因此杂交育种就是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过自交，获得新品种的方法．
（3）用基因型为HHTT和hhtt的植株为亲本杂交得F₁HhTt，由于两对基因在一对染色体上，所以F₁自交得F₂，后代基因型及比例为HHTT：HhTt：hhtt=1：2：1，即F₂的表现型及其比例为高茎抗性：矮茎非抗=3：1．若后代出现少量的抗性矮茎（H_tt）植株，这说明F₁在产生配子的过程中，发生了交叉互换，导致染色单体上的基因重组，形成了Ht配子．
故答案为：
（1）等位基因   基因突变   4
（2）抗性非糯性   3：1  优良性状   自交
（3）高茎抗性：矮茎非抗=3：1   交叉互换

点评 本题考查了基因的分离定律和自由组合定律、生物变异在育种上应用及基因工程的原理及技术，意在考查考生的审题能力、理解能力，以及能够运用所学知识解题的能力，难度较大．