Question

大麦的穗部性状有穗型、芒状和稃状，其基因分别用D/d、R/r、H/h表示。二棱、长芒和有稃均为显性性状，六棱、短芒和裸粒为隐性性状。现用表现型为二棱短芒有稃和六棱长芒裸粒的两个纯合大麦品种杂交，F₁全为二棱长芒有稃。F₁自交产生的F₂中表现型统计如下表，（假定减数分裂过程中无交叉互换发生）请回答：

F2表现型	二棱长芒有稃	二棱短芒有稃	六棱长芒裸粒	六棱短芒裸粒
数量	1791	598	605	200

（1）请根据上表，在答题卡相应图（如图）中染色体上标注出F₁植株体细胞中/dR/rH/h三对基因的位置（图中仅显示三对同源染色体）。

__________

（2）为进一步验证这三对基因在染色体上的位置，应将F₁与F₂中表现型为________的大麦杂交，统计后代表现型及其比例是否符合预期。若符合预期，则表中F₂表现型为二棱长芒有稃的纯合大麦约为________株。

（3）若F₂中出现一株表现型为二棱长芒裸粒的大麦，原因是F₁植株在减数分裂过程中_________________。

（4）研究发现大麦性状中二棱长芒的植株产量较高，若用新发现的这株大麦尽快获得稳定遗传的二棱长芒裸粒品种，请将该育种流程补充完整。

________,________

Answer

六棱短芒裸粒 199 H基因突变成h基因 花药（花粉）离体培养，获得单倍体植株 将单倍体植株经过人工诱导，使染色体数目加倍

【解析】

1.探究两对基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上的实验设计：

(1)若两对基因位于两对同源染色体上，则遵循自由组合定律，F1自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1，测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1。

(2)若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现两种表现型；考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型，但自交后代性状分离比不表现为9∶3∶3∶1，而是表现为两多、两少的比例。

2.利用题给条件准确选择育种方式是常考的知识点，考生需掌握育种技术中的“四最”和“一明显”：

(1)最简便的育种技术——杂交育种(但耗时较长)。

(2)最具预见性的育种技术——转基因技术或细胞工程育种(但技术含量高)。

(3)最盲目的育种——诱变育种(但可获得新基因，性状可较快稳定)。

(4)最能提高产量的育种——多倍体育种(尤其是营养器官增大)。

(5)可明显缩短育种年限的育种——单倍体育种。

（1）根据题意，表现型为二棱短芒有稃和六棱长芒裸粒的两个纯合大麦品种杂交，F1全为二棱长芒有稃，假定减数分裂过程中无交叉互换发生，F1自交产生的F2中，二棱长芒有稃：二棱短芒有稃：六棱长芒裸粒：六棱短芒裸粒=9：3：3：1，说明3对基因位于2对同源染色体上；又二棱有稃：六棱裸粒=3：1，且不存在二棱裸粒和六棱有稃两种表现型，说明控制二棱有稃的基因连锁，控制六棱裸粒的基因连锁，故F1植株体细胞中/dR/rH/h三对基因的位置关系为。

（2）为进一步验证这三对基因在染色体上的位置，应进行测交，即将F1（DdRrHh）与F2中表现型为六棱短芒裸粒的大麦（基因型为ddrrhh）杂交，统计后代表现型及其比例是否符合预期；若控制二棱有稃的基因连锁，控制六棱裸粒的基因连锁，即F1（DdRrHh）产生的配子种类及比值为DRH：DrH：dRh：drh=1：1：1：1，因此测交后代中DdRrHh：drrHh：ddRrhh：ddrrhh=1：1：1：1；同理可推知，F1（DdRrHh）自交产生的F2中表现型为二棱长芒有稃的植株中纯合大麦约占1/9，即1791×1/9=199株，则符合预期。

（3）根据上述分析可知，正常情况下，F1（DdRrHh）产生的配子种类及比值为DRH：DrH：dRh：drh=1：1：1：1，自交后代中不会出现表现型为二棱长芒裸粒的大麦，若F2中出现一株表现型为二棱长芒裸粒的大麦，原因是F1植株在减数分裂过程中H基因突变成h基因。

（4）根据题意，大麦性状中二棱长芒的植株产量较高，要利用新发现的这株大麦尽快获得稳定遗传的二棱长芒裸粒品种，可采用单倍体育种的方法，即种植该二棱长芒裸粒品种（基因型为D R hh），开花时取其花药（花粉）离体培养，获得单倍体植株，将单倍体植株经过人工诱导，使染色体数目加倍，再选出能稳定遗传的二棱长芒裸粒大麦（即DDRRhh）。