Question

某二倍体自花受粉植物的高杆（D）对矮杆（d）为显性，抗病（T）对感病（t）为显性，且两对基因独立遗传。

（1）两株植物杂交时，产生的F₁中出现高杆感病的概率为1/8，则该两株植物的基因型为________________。

（2）用纯种高杆植株与矮杆植株杂交得F₁，在F₁自交时，若含d基因的花粉有一半死亡，则F₂代的表现型及其比例是__________________。

（3）若以纯合的高杆感病品种为母本，纯合的矮杆抗病品种为父本进行杂交实验。播种所有的F₁种子，得到的F₁植株自交，单株收获所有种子单独种植在一起得到的植株称为一个株系，发现绝大多数株系都出现了高杆与矮杆的分离，而只有一个株系（A）全部表现为高杆。据分析，导致A株系全部表现为高杆的原因有两个：一是母本自交，二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。如果是由于母本自交，该株系的表现型为_________；如果是由于父本有一个基因发生突变，该株系的表现型及比例为____________。 

（4）科学家将该植物（2n=24）萌发的种子进行了太空育种，杂交后代出现单体植株（2n-1）。单体植株若为母本，减数分裂可产生染色体数为_________的雌配子。若对该单体植株的花粉进行离体培养时，发现n-1型配子难以发育成单倍体植株，其原因最可能是__________________。

Answer

DdTt和ddTt 高杆：矮杆=5：1 全部感病 抗病：感病=3：1 11或12 n-1型配子（由于缺少一条染色体）基因组中缺少某些生长发育必需的基因（或缺少的染色体上含有某些生长发育必需的基因）

【解析】

试题阅读题干图可知，植物的高杆（D）对矮杆（d）为显性，植株抗病（T）对感病（t）为显性，两对基因独立遗传，所以本题涉及的知识有基因的自由组合定律和基因突变，明确知识点后梳理相关的基础知识，然后解析题图结合问题的具体提示综合作答。

（1）两株植物杂交时，产生的Fl中出现高杆感病（D_tt）的概率为1/8，写出1/2×1/4，一对是测交，一对自交，因此亲本基因型是DdTt×ddTt。

（2）用纯种高杆植株与矮杆植株杂交得Fl，基因型为Dd，在Fl自交时，若含d基因的花粉有一半死亡，植株产生的雌配子的基因型及比例是D：d=1：1，雄配子的基因型及比例是D：d=2：1，矮杆的比例是dd=1/2×1/3＝1/6，高杆的比例是5/6，高杆与矮杆之比是5：1。

（3）有一个株全部表现为高杆，说明产生该株系的那棵子一代的基因型为DD__，即有可能是亲本中母本自交得DDtt，也可能是父本的一对等位基因中有一个发生突变导致子一代出现了DDTt。若A株系为DDtt产生的，后代全为DDtt，表现型为全部感病。若A株第为DDTt产生的，后代中有三种基因型：DDTT、DDTt、DDtt，表现型为抗病和感病=3：1。

（4）单体母本植株体细胞中含有23条染色体，因此减数分裂可产生染色体数为11条或12条的雌配子。由于一个染色体组含有该生物个体发育的全套遗传信息，n-1型配子缺失一条染色体，基因组缺少某些生长发育必需的基因，因此在对该单体的花粉进行离体培养时，n-1型配子难以发育成单倍体植株。