Question

玉米（2N=20)是雌雄同株的植物，顶生雄花序，侧生雌花序，已知玉米的高秆（D)对矮秆（d)为显性，抗病（R)对易感病（r)为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上，现有两个纯合的玉米品种甲（DDRR)和乙(ddrr)，试根据下图分析回答：

（1）玉米的这两对等位基因的遗传遵循____________定律。

（2）将图1中F₁代与另一玉米品种丙杂交，后代的表现型及比例如图2所示，则丙的基因型为_______。丙的测交后代中与丙基因型相同的概率是________________。

（3）已知玉米高秆植株易倒伏，农业生产希望获得不易倒伏、不易染病且稳定遗传的品种，按照图1中的程序得到F₂代后，对植株进行病原体感染处理，选出表现型为___________的植株，通过多次自交并不断选择后获得所需的新品种。将F₂代中上述表现型的植株自交，F₃中表现型符合生产要求的植株占_________。

（4）科研人员在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1/2，高秆植株存活率是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_______种，比例为______(不论顺序）。

Answer

基因的自由组合 ddRr 1/2 矮秆抗病 5/6 4 12:6:2:1

【解析】试题分析：图1，两个纯合的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交得到F1，F1的基因型是DdRr，F1自交得到F2，F2是D_R_（高杆抗病）：D_rr（高杆不抗病）：ddR_（矮杆抗病）：ddrr（矮杆不抗病）=9：3：3：1，其中符合生产要求的新品种ddR_。图2的后代中高杆：矮秆=3：1，说明亲本的基因型均为Dd；抗病：易感病=1：1，属于测交，则亲本的基因型为Rr×rr。因此亲本的基因型为DdRr×Ddrr。

（1）由题可知，F2中的D_R_（高杆抗病）：D_rr（高杆不抗病）：ddR_（矮杆抗病）：ddrr（矮杆不抗病）=9：3：3：1，说明这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合。

（2）根据以上分析可知，将图1中F1DdRr与另一玉米品种丙杂交，后代的表现型及其比例如图2所示，则丙的基因型为ddRr。丙ddRr测交，即ddRr×ddrr→ddRr：ddrr=1：1，故丙测交后代中与丙基因型相同的概率是1/2。

（3）己知玉米的高杆植株易倒伏。为获得符合生产要求且稳定遗传的新品种，按照图I中的程序得到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。F2代中的矮杆抗病中基因型为1/3ddRR和2/3ddRr，自交获得矮杆抗病的概率=1-2/3×1/4=5/6。

（4）两个纯合的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交得到F1，F1的基因型是DdRr，F1自交得到F2，F2是D_R_（高杆抗病）：ddR_（矮杆抗病）：D_rr（高杆不抗病）：ddrr（矮杆不抗病）=9：3：3：1。因为F2没有存活率为0的表现型，故F2成熟植株表现型种类不变，有4种。因为易感病植株存活率是1/2； 高杆植株存活率是2/3；其它性状的植株存活率是1。所以，D_R_（高杆抗病）：ddR_（矮杆抗病）：D_rr（高杆不抗病）：ddrr（矮杆不抗病）=（9×2/3）：3：（3×2/3×1/2）：（1×1/2）=12：6：2：1。