Question

7．某二倍體植物（2n=16）開(kāi)兩性花，可自花傳粉．研究者發(fā)現(xiàn)有雄性不育植株（即雄蕊發(fā)育異常不能產(chǎn)生有功能的花粉，但雌蕊發(fā)育正常能接受正常花粉而受精結(jié)實(shí)），欲選育并用于雜交育種．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）雄性不育與可育是一對(duì)相對(duì)性狀．將雄性不育植株與可育植株雜交，F(xiàn)₁代均可育，F(xiàn)₁自交得F₂，統(tǒng)計(jì)其性狀，結(jié)果如表，說(shuō)明控制這對(duì)性狀的基因遺傳遵循基因的分離定律．

編號(hào)	總株數(shù)	可育：不育
1	35	27：8
2	42	32：10
3	36	27：9
4	43	33：10
5	46	35：11

（2）在雜交育種中，雄性不育植株只能作為親本中的母本（父本/母本），其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是不必進(jìn)行去雄操作．
（3）為在開(kāi)花前即可區(qū)分雄性不育植株和可育植株，育種工作者培育出一個(gè)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原理．
②帶有易位片段的染色體不能參與聯(lián)會(huì)，因而該三體新品種的細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)可形成8個(gè)正常的四分體；在減數(shù)第一次分裂后期（時(shí)期），聯(lián)會(huì)的兩條同源染色體彼此分離，分別移向細(xì)胞兩極，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雌配子結(jié)合．
③此品種植株自交，所結(jié)的黃色種子占70%且發(fā)育成的植株均為雄性不育，其余為茶褐色種子，發(fā)育成的植株可育．結(jié)果說(shuō)明三體植株產(chǎn)生的含有9條染色體和含有8條染色體的可育雌配子的比例是3：7，這可能與帶有易位片段的染色體在減數(shù)分裂時(shí)的丟失有關(guān)．
④若欲利用此品種植株自交后代作為雜交育種的材料，可選擇黃色的種子；若欲繼續(xù)獲得新一代的雄性不育植株，可選擇茶褐色的種子種植后進(jìn)行自交．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：雄性不育與可育是一對(duì)相對(duì)性狀，遵循基因的分離定律．植物在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體聯(lián)會(huì)并分離，形成染色體數(shù)目減半的配子．

解答 解：（1）從表格中數(shù)據(jù)可以看出，各組F₂代的性狀分離比均接近3：1，因此，可育與不育這對(duì)相對(duì)性狀的基因遺傳遵循基因的分離定律．
（2）由于雄性不育植株的雄蕊異常面雌蕊正常，因此只能做母本；若是正常植株做母本進(jìn)行雜交時(shí)，必須去雄，而雄性不育系減少了去雄的麻煩．
（3）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．
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?yàn)橐孜黄�段的染色體不能聯(lián)會(huì)，因此在減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)能形成8個(gè)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(gè)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(lèi)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70%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3：7．
④要利用此品種植株自交后代作為雜交育種的材料，可選擇黃色的種子留種，因?yàn)辄S色種子雄性不育植株（即雄蕊發(fā)育異常不能產(chǎn)生有功能的花粉，但雌蕊發(fā)育正常能接受正常花粉而受精結(jié)實(shí)）；
若欲繼續(xù)獲得新一代的雄性不育植株，可選擇茶褐色的種子種植后進(jìn)行自交，可以獲得雄性不育系，因?yàn)椴韬稚�種子能夠自交，產(chǎn)生黃色種子還是雄性不育．
故答案為：
（1）基因的分離   
（2）母本  去雄
（3）①染色體變異    
②8  減數(shù)第一次分裂后期  50%
③3：7    
④黃     茶褐

點(diǎn)評(píng) 本題考查減數(shù)分裂和基因分離定律的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力．