Question

玉米的抗病和不抗病（基因为A、a）、高秆和矮秆（基因为B、b）是两对独立遗传的相对性状．现有不抗病矮秆玉米种子（甲），研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：
实验一：取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株（乙）和不抗病高秆1株（丙）．
实验二：将乙与丙杂交，F₁中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆．选取F₁中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）．
实验三：甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆．
请回答：
（1）对上述l株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常表达，无法合成

 

，该变异类型属于

 

．白化基因对玉米性状的控制方式为

 

．
（2）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了

 

、杂交育种和单倍体育种等技术，其中单倍体育种技术依据的原理有

 

，选用秋水仙素处理幼苗的原因是

 

．
（3）从基因组成看，乙与丙的基因型分别是

 

．
（4）选取F₁中抗病高秆植株进行自交获得F₂，F₂中只选择抗病高秆植株让其自交获得F₃，则F₃中抗病基因的频率为

 

．

Answer 1

考点：杂交育种,诱变育种

专题：

分析：不抗病矮秆玉米种子（甲）和纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）杂交，子代均为抗病高秆，说明抗病相对于不抗病是显性性状，高杆相对于矮秆是隐性性状，且甲的基因型为aabb，丁的基因型为AABB．乙（抗病矮秆A_bb）和丙（不抗病高秆aaB_）杂交，F₁中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆，说明乙的基因型为Aabb，丙的基因型为aaBb．

解答： 解：（1）根据题意可知，白化苗是由于叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常表达，无法合成叶绿素，而基因中碱基对的缺失属于基因突变．白化基因对玉米性状的控制方式为基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状．
（2）实验一用射线照射培育新品种的过程属于诱变育种；实验二通过花药离体培养获得的单倍体，再经秋水仙素处理得到的新品种的过程属于单倍体育种；实验三通过杂交获得所需要个体的过程属于杂交育种．其中单倍体育种的原理是染色体变异．选用秋水仙素处理幼苗是因为秋水仙素能抑制纺锤体的形成，进而诱导形成多倍体．
（3）由以上分析可知：乙的基因型为Aabb，丙的基因型为aaBb．
（4）乙（Aabb）和丙（aaBb）杂交得到F₁，F₁中抗病高秆植株的基因型为AaBb，使其自交获得F₂，F₂中抗病高秆植株的基因型为A_B_，只考虑抗病与不抗病这对相对性状，其中AA占

1

3

，Aa占

2

3

，让其自交获得F₃，则F₃中AA占

1

3

+

2

3

×

1

4

=

1

2

、Aa占

2

3

×

1

2

=

1

3

、aa占

2

3

×

1

4

=

1

6

，所以F₃中抗病基因的频率为

1

6

+

1

3

×

1

2

=

1

3

．
故答案为：
（1）叶绿素    基因突变   基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
（2）诱变育种  染色体变异   秋水仙素能抑制纺锤体的形成 
（3）Aabb   aaBb
（4）

1

3

点评：本题考查基因分离定律和基因自由组合定律及应用、变异、育种方法，重点考查育种的相关知识，要求学生理解可遗传变异的种类，能根据相应的实例作出判断．本题的难点是根据题干信息判断甲、乙、丙和丁植株的基因型，特别是第（4）题的相关计算，需要学生细心完成．