Question

11．油菜物種Ⅰ（2n=20）與Ⅱ（2n=18）雜交產(chǎn)生的幼苗經(jīng)秋水仙素處理后，得到一個油菜新品系（Ⅰ的染色體和Ⅱ的染色體在減數(shù)分裂時不會相互配對）．
（1）秋水仙素通過抑制分裂細胞中紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體加倍．
（2）觀察油菜新品系根尖細胞有絲分裂，處于分裂后期的細胞中含有76條染色體．
（3）該油菜新品系經(jīng)多代種植后出現(xiàn)不同顏色的種子，已知種子顏色由一對基因A/a控制，并受另一對基因R/r影響．用產(chǎn)黑色種子植株（甲）、產(chǎn)黃色種子植株（乙和丙）進行以下實驗：

組別	親代	F1表現(xiàn)型	F1自交所得F2的表現(xiàn)型及比例
實驗一	甲×乙	全為產(chǎn)黑色種子植株	產(chǎn)黑色種子植株：產(chǎn)黃色種子植株=3：1
實驗二	乙×丙	全為產(chǎn)黃色種子植株	產(chǎn)黑色種子植株：產(chǎn)黃色種子植株=3：13

①由實驗一得出，種子顏色性狀中黃色對黑色為隱性．
②分析以上試驗可知，當(dāng)R基因存在時會抑制A基因的表達．實驗二中丙的基因型為AARR，F(xiàn)₂代產(chǎn)黃色種子植株中雜合子的比例為$\frac{10}{13}$．
③有人重復(fù)實驗二，發(fā)現(xiàn)一F₁植株，其體細胞中含R/r基因的同源染色體有三條（其中兩條含R基因），請解釋該變異產(chǎn)生的原因：植株丙在減數(shù)第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離．讓該植株自交，理論上后代中產(chǎn)黑色種子的植株所占比例為$\frac{1}{48}$．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖表分析可知：油菜物種Ⅰ與Ⅱ雜交產(chǎn)生的幼苗經(jīng)秋水仙素處理，得到的是異源多倍體，屬于染色體數(shù)目變異．油菜新品系種子顏色由一對基因A/a控制，并受另一對基因R/r影響，F(xiàn)₁自交所得F₂的表現(xiàn)型及比例為產(chǎn)黑色種子植株：產(chǎn)黃色種子植株=3：13，是9：3：3：1的變式，所以其遺傳遵循基因的自由組合定律．

解答 解：（1）秋水仙素通過抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體形成，導(dǎo)致染色體加倍，形成純合體．
（2）由于油菜新品系是油菜物種Ⅰ（2n=20）與Ⅱ（2n=18）雜交產(chǎn)生的幼苗經(jīng)秋水仙素處理后獲得，所以細胞中含有（10+9）×2=38條染色體．觀察油菜新品系根尖細胞有絲分裂，處于分裂后期的細胞中著絲點分裂，染色體數(shù)目暫時加倍，所以含有76條染色體．
（3）①由實驗一可判斷種子顏色性狀中黃色對黑色為隱性．
②由實驗二的F ₁自交所得F ₂的表現(xiàn)型及比例為產(chǎn)黑色種子植株：產(chǎn)黃色種子植株=3：13，可判斷F₁黃色種子植株的基因型為AaRr；子代黑色種子植株基因型為A_rr，黃色種子植株基因型為A_R_、aaR_、aarr，可判斷當(dāng)R基因存在時，抑制A基因的表達；實驗一中，由于F₁全為產(chǎn)黑色種子植株，則乙黃色種子植株的基因型為aarr；實驗二中，由于F₁全為產(chǎn)黃色種子植株（AaRr），則丙黃色種子植株的基因型為AARR；F₂中產(chǎn)黃色種子植株中純合子的基因型為AARR、aaRR、aarr，占$\frac{3}{13}$，所以F₂代產(chǎn)黃色種子植株中雜合子的比例為1$-\frac{3}{13}=\frac{10}{13}$．
③就R/r基因而言，實驗二親本基因型為RR和rr，F(xiàn)₁體細胞基因型為Rr，而該植株體細胞中含R基因的染色體多了一條，可能是植株丙在產(chǎn)生配子時，減數(shù)第一次分裂過程中含R/r基因的同源染色體沒有分離或減數(shù)第二次分裂中姐妹染色單體沒有分離，產(chǎn)生的配子為RR：Rr：R：r=1：2：2：1．因此，該植株自交，理論上后代中產(chǎn)黑色種子（A_rr）的植株所占比例為$\frac{3}{4}×\frac{1}{6}×\frac{1}{6}=\frac{1}{48}$．
故答案為：
（1）紡錘體
（2）76
（3）①隱
②R   AARR   $\frac{10}{13}$
③植株丙在減數(shù)第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離（或植株丙在減數(shù)第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開）          $\frac{1}{48}$

點評 本題考查染色體變異和基因自由組合定律的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．