Question

13．玉米（2N=20）是雌雄同株的植物，頂生雄花序，側(cè)生雌花序，已知玉米的高稈（D）對矮稈（d）為顯性，抗�。≧）對易感病（r）為顯性，控制上述兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上，現(xiàn)有兩個(gè)純合的玉米品種甲（DDRR）和乙（ddrr），試根據(jù)下圖分析回答：

（1）玉米的這兩對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律．
（2）將圖1中F₁代與另一玉米品種丙雜交，后代的表現(xiàn)型及比例如圖2所示，則丙的基因型為ddRr．丙的測交后代中與丙基因型相同的概率是$\frac{1}{2}$．
（3）已知玉米高稈植株易倒伏，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)希望獲得不易倒伏、不易染病且穩(wěn)定遺傳的品種，按照圖1中的程序得到F₂代后，對植株進(jìn)行病原體感染處理，選出表現(xiàn)型為矮稈抗病的植株，通過多次自交并不斷選擇后獲得所需的新品種．將F₂代中上述表現(xiàn)型的植株自交，F(xiàn)₃中表現(xiàn)型符合生產(chǎn)要求的植株占$\frac{5}{6}$．
（4）科研人員在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)田中成熟玉米植株的存活率時(shí)發(fā)現(xiàn)，易感植株存活率是$\frac{1}{2}$，高稈植株存活率是$\frac{2}{3}$，其他植株的存活率是1，據(jù)此得出上圖1中F₂成熟植株表現(xiàn)型有4種，比例為12：2：6：1（不論順序）．

Answer 1

分析 1、基因分定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子獨(dú)立遺傳給后打，同時(shí)位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合；由題意知，D、d和R、r位于2對同源染色體上，因此遵循自由組合定律．/
2、圖1：DDRR與ddrr雜交，子代的基因型是DdRr，表現(xiàn)為高桿抗病，子一代自交得到子二代的基因型是D_R：D_rr：ddR_：ddrr=9：3：3：1，分別表現(xiàn)為高桿抗病、高桿不抗病、矮桿抗病、矮桿不抗��；圖2：高桿：矮桿=1：1，親本基因型是Dd×dd、抗�。阂赘胁�=3：1，親本基因型是Rr×Rr，考慮2對相對性狀，親本基因型是DdRr×ddRr．

解答 解：（1）由題意知，2對等位基因分別位于2對同源染色體上，因此遵循自由組合定律．
（2）由分析知，子代的基因型是DdRr，圖2雜交結(jié)果的親本基因型是DdRr、ddRr，因此另一個(gè)親本丙基因型是ddRr；丙進(jìn)行測交是ddRr×ddrr，測交后代基因型為ddRr的概率是$\frac{1}{2}$．
（3）由于矮桿抗病植株既能抗倒伏，又能抗病，是需要的新品種，子二代中矮桿抗病的基因型是ddR_，雜合子自交后代會發(fā)生性狀分離，因此需要用子二代的矮桿抗病植株連續(xù)自交，提高純合度，獲得所需的新品種；子二代矮桿抗病的基因型及比例是ddRR：ddRr=1：2，F(xiàn)₂代中上述表現(xiàn)型的植株自交，F(xiàn)₃中矮桿感病的基因型是ddrr=$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{6}$，矮桿抗病的比例是$\frac{5}{6}$．
（4）由分析可知，如果成活率相同，圖1子二代是高桿抗病、高桿不抗病、矮桿抗病、矮桿不抗病，且比例是9：3：3：1，由題意知，易感植株存活率是$\frac{1}{2}$，高稈植株存活率是$\frac{2}{3}$，其他植株的存活率是1，則子二代的表現(xiàn)型及比例是高桿抗病、高桿不抗病、矮桿抗病、矮桿不抗�。�$\frac{9}{16}$×$\frac{2}{3}$）：（$\frac{3}{16}$×$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{2}$）：（$\frac{3}{16}×\frac{1}{2}$）：（$\frac{1}{16}×\frac{1}{2}$）=12：2：6：1．
故答案為：
（1）基因的自由組合        
（2）ddRr      $\frac{1}{2}$
（3）矮稈抗病         $\frac{5}{6}$
（4）4       12：2：6：1

點(diǎn)評 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)、子二代性狀分離比滿足的條件，學(xué)會根據(jù)子代表現(xiàn)型及比例推出親本基因型，理解并掌握基因自由組合定律在育種的應(yīng)用．