玉米（2n=20）是一年生雌雄同株異花傳粉的植物。現階段我國大面積種植的玉米品種均為雜交種（雜合子），雜交種（F₁）的雜種優勢明顯，在高產、抗病等方面雜交種表現出的某些性狀優于其純合親本，但在F₂會出現雜種優勢衰退現象。
（1）玉米自然雜交率很高，在沒有隔離種植的情況下，為確保自交結實率，需進行人工干預，步驟是：

（對未成熟雌花）套袋→人工授粉→套袋

（對未成熟雌花）套袋→人工授粉→套袋

。
（2）F₂發生雜種優勢衰退的原因可能是F₁在形成配子時發生了

等位基因的分離，產生了兩種比例均等的配子，經過雌雄配子的隨機結合

等位基因的分離，產生了兩種比例均等的配子，經過雌雄配子的隨機結合

，使F₂出現一定比例的純合子所致。
（3）玉米的大粒與小粒由一對等位基因（A、a）控制，只有雜合子才表現為大粒的雜種優勢，純合子均表現為小粒。現將若干大粒玉米雜交種平均分為甲、乙兩組，相同條件下隔離種植，甲組自然狀態授粉，乙組人工控制使其自花傳粉。若所有的種子均正常發育，在第3代時甲組和乙組雜種優勢衰退率（小粒所占比例）分別為

1

2

1

2

、

3

4

3

4

。
（4）玉米的抗病和感病是一對相對性狀，分別由一對等位基因D和d控制，科研人員發現將純合的抗病   玉米和感病玉米型雜交得F₁，F₁自交得F₂，F₂中抗病和感病的數量比是7：5，不符合典型的孟德爾遺傳比例。研究人員推測“F₁產生的雌配子育性正常，而帶有D基因的花粉成活率很低。”
①若研究人員的推測正確，則F₁產生的具有活力的花粉的種類及比例為

D：d=1：5

D：d=1：5

。
②現有純合的抗病玉米和感病玉米若干，請完善下列實驗方案，驗證上述推測，并寫出支持上述推測的子代表現型及比例。
實驗方案：讓純合的抗病玉米和感病玉米雜交獲得F₁，

讓F₁分別作父本和母本與感染玉米雜交，觀察后代表現型及比例

讓F₁分別作父本和母本與感染玉米雜交，觀察后代表現型及比例

。
子代表現型及比例：

F₁為父本的實驗中，后代中抗病（Dd）：感病（dd）=1：5；F₁為母本的實驗中，后代中抗病：感病=1：1

F₁為父本的實驗中，后代中抗病（Dd）：感病（dd）=1：5；F₁為母本的實驗中，后代中抗病：感病=1：1

。