Question

18．玉米是雌雄同株植物，顶生雄花序，侧生雌花序．玉米高秆（D） 对矮秆（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，控制两对性状的基因分别位 于两对同源染色体上．试根据下图实验分析回答：

（1）等位基因R、r的遗传遵循基因的分离定律，欲将甲、乙杂交，其具体做法是雌雄花（序）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F与另一玉米品种丙杂交，后代表现型及比例如图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个体出现的概率是$\frac{1}{2}$．
（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的植株，通过多次自交并不断选择后获得所需新品种．
（4）科研人员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，据此得出上图1中F2成熟植株表现型有4种，比例为12：2：6：：1（不论顺序）．

Answer 1

分析 1、由题意知，玉米高秆（D） 对矮秆（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上，说明遵循基因的自由组合定律．
2、分析图1：亲本基因型为DDRR、ddrr，子一代的基因型为DdRr，子一代自交，子二代的基因型、表现型比例是D_R_（高干抗病）：D_rr（高杆感病）：ddR_（矮杆抗病）：ddr（矮杆感病）r=9：3：3：1．
3、分析柱形图：杂交后代中高矮：矮杆=1：1，相当于测交实验，亲本基因型是Dd×dd，抗病：感病=3：1，相当于杂合子自交的比例，亲本基因型为Rr×Rr，因此对两对等位基因来说，亲本基因型是DdRr×ddRr．

解答 解：（1）R、r基因位于一对同源染色体上，属于等位基因，遵循基因的分离定律；将甲、乙杂交的具体做法是雌雄花（序）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）由分析可知，如果杂交后代出现柱形图中的性状分离比，亲本的组合是DdRr×ddRr，DdRr是图1中F₁的基因型，丙的基因型是ddRr；丙的测交后代的基因型及比例是：ddRr×ddrr→ddRr：ddrr=1：1，ddRr与丙相同，占$\frac{1}{2}$．
（3）图1中，子二代的基因型、表现型比例是D_R_（高干抗病）：D_rr（高杆感病）：ddR_（矮杆抗病）：ddr（矮杆感病）r=9：3：3：1，植株进行病原体感染，选出矮杆抗病植株，基因型为ddR_，由于杂合子会发生性状分离，因此要通过连续自交，直至不发生性状分离获取纯合子．
（4）图1中子二代，D_=$\frac{3}{4}$，dd=$\frac{1}{4}$，高秆植株存活率是$\frac{2}{3}$，因此成活植株中高杆：矮杆=2：1；R_=$\frac{3}{4}$，rr=$\frac{1}{4}$，由于易感植株存活率是$\frac{1}{2}$，因此成活植株中抗病：感病=6：1，因此图1中F2成熟植株表现型有（2高杆：1矮杆）（6抗病：1感病）=12高杆抗病：2高杆感病：6矮杆抗病：1矮杆感病，共四种表现型．
故答案为：
（1）基因的分离对   雌雄花（序）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
（3）病原体感染    矮杆抗病
（4）4   12：2：6：：1

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，学会通过子代表现型及比例分析推测亲本的基因型，并应用分离定律问题解决自由组合问题．