Question

2．某二倍體植物（2n=16）開兩性花，為在開花前即可區(qū)分雄性不育植株和可育植株，育種者培育出一個三體新品種，其體細(xì)胞中增加一條帶有易位片段的染色體，相應(yīng)基因與染色體的關(guān)系如圖（基因M控制可育，m控制雄性不育，基因R控制種子為茶褐色，r控制黃色）．
（1）三體新品種的培育利用了染色體變異（染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異）原理．
（2）帶有易位片段的染色體不能參與聯(lián)會，因而該三體新品種的細(xì)胞在減數(shù)分裂時可形成8個正常的四分體：減數(shù)第一次分裂后（時期）聯(lián)會的兩條同源染色體彼此分離，分別移向細(xì)胞兩級，而帶有易位片段的染色體隨機(jī)移向一極．故理論上，含有9條染色體的雄配子占全部雄配子的比例為50%，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這樣的雄配子不能與雄配子結(jié)合．
（3）此品種植株自交，所結(jié)的黃色種子占80%且發(fā)育成的植株均為雄性不育，其余為茶褐色種子，發(fā)育成植株可育．結(jié)果說明三體植株產(chǎn)生的含有9條染色體和含有8條染色體的可育雄配子的比例是2：8，這可能與帶有易位片段的染色體在減數(shù)分裂的丟失有關(guān)．

Answer 1

分析 根據(jù)題意，該植株的基因型為MmmRrr，產(chǎn)生的配子為mr和MmRr，其中，mr的配子是正常的配子，MmRr的配子是異常的，不能和雌配子結(jié)合，則雄性個體產(chǎn)生的配子只有mr能與雌配子結(jié)合，所以兩種雌配子的種類為mr和MmRr，受精卵為mmrr和MmmRrr，表現(xiàn)型為黃色雄性不育和茶褐色可育．由于80%為黃色雄性不育，其余為茶褐色可育，因此，含有8條染色體和含有7條染色體的可育雌配子的比例2：8．

解答 解：（1）由于三體新品種的體細(xì)胞中增加了一條染色體，因此染色體數(shù)目發(fā)生了變化，屬于染色體數(shù)目變異，且該染色體發(fā)生了易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異．
（2）由于正常體細(xì)胞中含有16條染色體，該三體新品種的體細(xì)胞中多了一條帶有易位片段的染色體，因為易位片段的染色體不能聯(lián)會，因此在減數(shù)分裂聯(lián)會時能形成8個正常的四分體；減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離；由于帶有易位片段的染色體隨機(jī)移向一極，因此含有8條染色體的雄配子占全部雄配子的比例為50%．
③根據(jù)題意，該植株的基因型為MmmRrr，產(chǎn)生的配子為mr和MmRr，其中，mr的配子是正常的配子，MmRr的配子是異常的，不能和雌配子結(jié)合，則雄性個體產(chǎn)生的配子只有mr能與雌配子結(jié)合，所以兩種雌配子的種類為mr和MmRr，受精卵為mmrr和MmmRrr，表現(xiàn)型為黃色雄性不育和茶褐色可育．由于80%為黃色雄性不育，其余為茶褐色可育，因此，含有9條染色體和含有8條染色體的可育雌配子的比例2：8．
故答案為：
（1）染色體變異（染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異）
（2）8      減數(shù)第一次分裂后       50%
（3）2：8

點評 本題考查了減數(shù)分裂以及基因分離定律等知識，要求考生能夠掌握基因分離定律的實質(zhì)和應(yīng)用范圍，識記減數(shù)分裂過程中各時期的變化，并能夠利用所給材料設(shè)計合理的育種方法．