Question

7．玉米成熟时的植株高度由多对独立的等位基因控制，除了水肥等环境因素以外，在不使用植物生长调节剂的情况下，植株高度主要与等位基因的数量有关，与种类无关．显性基因的数量越多，植株越高．两株显性基因均不同、高度分别为54和66（单位：英寸，下同）的玉米纯合子杂交，F₁自交得到的F₂平均高度约为60，统计结果显示F₂中，最矮的株高为36，最高的为84，且大约每256株中有1株最矮的和1株最高的．已知上述株高差异排除了环境因素的影响．回答下列问题：
（1）控制玉米株高的多对基因的遗传遵循自由组合定律，遵循该定律的条件是控制株高的多对等位基因均位于非同源染色体上．
（2）F₁的株高约为60英寸．F₂的株高类型有9种，株高约为60英寸的植株数量最多．
（3）生产上需种植整齐、中等株高的玉米品种，若从F₂中选择植株做亲本制作生产用杂交种，宜选择株高为36和84作亲本，理由是株高为36英寸的玉米均为隐性纯合子，株高为84英寸的玉米控制株高的基因均为显性纯合子，杂交后代全为含有4对等位基因的杂合子，株高均为60英寸．

Answer 1

分析 显性基因具有增高效应，且增高效应都相同，还可以累加，即显性基因的个数与植株高度呈正相关，可以计算出每增加一个显性基因植株增高．根据题意子一代是n对等位基因的杂合子，F₂的平均株高为60英寸，平均每256株F₂中有1株最矮的36英寸，即（$\frac{1}{4}$）ⁿ=$\frac{1}{256}$，则n=4对．不同的显性基因对株高的贡献度相等，且最高84英寸，最矮的36英寸，所以每一个显性基因对高度的贡献是（84-36）÷8=6英寸．

解答 解：（1）根据以上分析可知玉米株高受4对等位基因控制，若控制株高的4对等位基因均位于非同源染色体上，则遵循基因的作用组合定律．
（2）根据题意已知F₁是n对等位基因的杂合子，平均高度是（84+36）÷2=60英寸．已知株高受4对等位基因控制，4对等位基因的杂合子自交，后代最多有8个显性基因，最少有0个显性基因，所以株高有9种基因型，其中4个显性基因后代比例最高．
（3）株高为36英寸的玉米均为隐性纯合子，株高为84英寸的玉米控制株高的基因均为显性纯合子，杂交后代全为含有8对等位基因的杂合子，株高均为60英寸，所以择株高为36和84作亲本．
故答案为：
（1）自由组合   控制株高的多对等位基因均位于非同源染色体上（或：控制株高的非等位基因位于非同源染色体上）
（2）60    9    60
（3）36  84   株高为36英寸的玉米均为隐性纯合子，株高为84英寸的玉米控制株高的基因均为显性纯合子，杂交后代全为含有4对等位基因的杂合子，株高均为60英寸（或：全为中等株高，变异小）

点评 考查基因自由组合定律的应用、生物的变异，理解植株高度与显性基因个数之间的对应关系是解答此题的关键．