Question

5．含有N对同源染色体的某雌雄同株植物的两植株杂交得F₁，F_l自交得F₂，F₂中高秆紫茎38株，高秆绿茎18株，高秆蓝茎19株，矮秆紫茎12株，矮秆蓝茎7株，矮秆绿茎7株．回答下列问题：
（1）若要研究该植物的基因组碱基序列，需要测定N条染色体．
（2）F₁的表现型为高杆紫茎，F₂中高秆植株间随机交配，后代中矮秆占$\frac{1}{9}$．
（3）若通过基因工程技术将抗病基因A导入到Fl中，并成功整合到一条染色体上，以获得抗病新品种（不考虑交叉互换），若要在尽可能短的时间内获得稳定遗传的高杆抗病的该植株，常用的育种方法是单倍体育种，一定能成功吗？不一定（填“一定”、“不一定”）其原因是若抗病基因A整合到矮杆基因所在的染色体上，则不能成功．

Answer 1

分析 根据题意分析可知：高杆和矮杆这对性状由一对基因控制，茎的颜色：紫茎、蓝茎和绿茎受另一对基因控制，符合基因的自由组合定律．由于F₂中高杆和矮杆分离比为3：1，此对性状的F₁为杂合体，表现为高杆；紫茎：蓝茎：绿茎=2：1：1，此对性状的F₁也为杂合体，表现为紫茎（该性状为不完全显性）．

解答 解：（1）雌雄同株植物没有性染色体，若要研究含有N对同源染色体的某雌雄同株植物的基因组碱基序列，需要测定N条染色体．
（2）根据试题的分析，F₁的表现型为高杆紫茎，假如用A和a分别表示高杆和矮杆的基因，则F₂中高杆植株基因型可能为$\frac{1}{3}$AA、$\frac{2}{3}$Aa，可推知A的基因频率为$\frac{2}{3}$、a的基因频率为$\frac{1}{3}$．F₂中高杆植株间随机交配，后代中矮杆占$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{9}$．
（3）单倍体育种的优点是明星缩短育种年限，若通过基因工程技术将抗病基因A导入到Fl中，并成功整合到一条染色体上，以获得抗病新品种，若要在尽可能短的时间内获得稳定遗传的高杆抗病的该植株，常用的育种方法是单倍体育种，但是该方法不一定成功，因为若抗病基因A整合到矮杆基因所在的染色体上，则不能成功．
故答案为：
（1）N
（2）高杆紫茎   $\frac{1}{9}$
（3）单倍体育种     不一定   若抗病基因A整合到矮杆基因所在的染色体上，则不能成功

点评 本题考查基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．