玉米（2N=20）是世界上重要的粮食作物之一，也是遗传学研究中常用的模式生物。图1为玉米植株示意图。玉米的高秆（H）对矮秆（h）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上。图2表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（Ⅰ～Ⅲ）培育纯合优良品种矮秆抗病（hhRR）的过程。

（1）玉米作为遗传学常用研究实验材料的优点是

相对性状显著，易于区分；子代数量众多，便于统计分析；雌雄异花便于杂交操作（既能自花传粉也便于人工授粉）等

相对性状显著，易于区分；子代数量众多，便于统计分析；雌雄异花便于杂交操作（既能自花传粉也便于人工授粉）等

（答出两点即可）。对玉米进行人工杂交的基本步骤是

套袋→授粉→套袋

套袋→授粉→套袋

。
（2）利用方法I培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为

花药离体培养

花药离体培养

，这种植株高度不育的原因

不含有同源染色体，无法产生正常的配子

不含有同源染色体，无法产生正常的配子

。所以需要诱导染色体加倍后才能用于生产实践。诱导植物细胞染色体加倍的原理是

抑制纺锤体的形成

抑制纺锤体的形成

。
（3）图2所示的三种方法中，最难获得优良品种（hhRR）的是方法

Ⅲ

Ⅲ

，其原因是

基因突变频率很低而且是不定向的，大多有害

基因突变频率很低而且是不定向的，大多有害

。
（4）用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的植株自交获得子代（F₂），F₂代植株中自交会发生性状分离的基因型共有

5

5

种。筛选出F₂代矮秆抗病植株进行自交所得子代中的矮秆抗病植株中符合生产实践要求的所占比例

1

2

1

2

。科研人员在统计实验田中成熟玉米植株的存活率时发现，易感植株存活率是

1

2

，高秆植株存活率是

2

3

，其他植株的存活率是1，据此得出F₂成熟植株表现型有

4

4

种，比例为

高秆抗病：高秆不抗病：矮秆抗病：矮秆不抗病=12：2：6：1

高秆抗病：高秆不抗病：矮秆抗病：矮秆不抗病=12：2：6：1

。