某种雌雄同株的农作物，高秆与矮秆、抗病与不抗病为两对相对性状，分别由两对等位基因控制。研究人员利用高秆抗病和矮秆不抗病植株进行杂交，F₁全是高秆抗病，种植F₁并自交，F₂的表现型及比例为：高秆：矮秆=3：1；抗病：不抗病=3：1。回答下列问题：