Question

玉米是我国第一大粮食作物。玉米腐霉茎腐病在我国广泛发生，严重危害粮食生产安全，相关研究具有重要的经济价值和社会意义。

（1）玉米对腐霉茎腐病表现出的抗病与感病为一对_______________。

（2）观察发现，玉米品种甲（纯系）对腐霉茎腐病表现为抗病，品种乙（纯系）表现为感病。

①研究人员将品种甲与品种乙杂交得，全部为抗病；自交得，中的抗病：感病，由此可推知抗病与感病由_________染色体上的两对等位基因控制。

②研究人员又对进行单株自交，将每株收获的种子分别种植，观察表现型。有的单株自交子代都为抗病、有的单株自交子代都为感病、有的单株自交子代既有抗病又有感病。若上述三种的比例为_________，即可验证（2）①所得结论。

（3）进一步研究发现，品种甲的抗病基因位于玉米1号染色体上。已知抗病玉米品种丙（纯系）的显性抗病基因Q也位于1号染色体上。为了探究R1与Q是不是相同基因，科研人员做了以下实验：

将品种甲与品种丙杂交得到，均为抗病，自交，出现感病植株。根据该实验结果，得到的实验结论是_________，推测出现感病植株的原因是形成配子的过程中，1号染色体发生_________，形成含_________基因的配子（只考虑和Q基因）；该种类型的雌雄配子结合形成受精卵，发育成感病植株。

Answer

相对性状 非同源 与Q不是相同基因 交叉互换

【解析】

由题意知：玉米对腐霉茎腐病表现出的抗病与感病为一对相对性状，由F2中的抗病：感病≈15：1，类似于9：3：3：1的比例，说明抗病与感病由两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律。

（1）玉米对腐霉茎腐病表现出的抗病与感病为一对相对性状。

（2）①亲本都是纯合子，F2中的抗病：感病≈15：1，类似于9：3：3：1的比例，说明抗病与感病由非同源染色体上的两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律。

②F2中的抗病：感病≈15：1，抗病的基因型为9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb，有的F2单株自交（1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB）子代都为抗病、有的F2单株自交子代都为感病（aabb）、有的F2单株自交子代既有抗病又有感病（4AaBb、2Aabb、2aaBb），比例为7：1：8。

（3）①假设R1与Q是相同的基因，品种甲与品种丙杂交得到，均为抗病，自交得到也全为抗病，而出现感病植株，故可判断R1与Q是不同的基因。

②F2出现感病植株的原因是F1形成配子的过程中，1号染色体发生交叉互换，形成不含抗病基因的配子r1q；该种类型的雌雄配子结合形成的受精卵，发育成感病植株。