Question

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___________定律，遵循该定律的条件是___________。

（2）F1的株高约为___________英寸。F2的株高类型有__________种，株高约为___________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_________和__________作亲本，理由是_________。

Answer

（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）。

【解析】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（1/4）n=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。

（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。

【考点定位】基因的自由组合规律的实质及应用