Question

14．大豆是屬于二倍體（染色體數(shù)為40）自花授粉植物，雜交育種比較麻煩．育種專家發(fā)現(xiàn)有雄性不育植株（花中無花粉或花粉敗育，但雌蕊正常），經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，雄性可育和不育是受一對(duì)等位基因A、a控制的，可育為顯性．請(qǐng)回答下列問題．
（1）為了研究其遺傳特點(diǎn)，育種專家利用雄性不育植株作為母本（父本/母本），與純合可育雜交得F₁代，讓F₁代連續(xù)自交得F₃，F(xiàn)₃代中雄性可育植株占的比例是$\frac{5}{6}$．
（2）在雜交育種過程中，雄性不育植株的應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢(shì)，避免了人工去雄步驟．但是雄性不育性狀難以有效的保持和區(qū)分，育種專家為解決此問題，培育出了一株新個(gè)體，其染色體及基因組成如圖所示（圖中基因B控制種皮為黃色，b為青色，黑色部分是來自其他物種的染色體片段，帶有d純合（dd）致死基因．）
①該個(gè)體培育過程中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異．該現(xiàn)象如在自然條件下發(fā)生，可為生物進(jìn)化提供原材料．
②減數(shù)分裂時(shí)，圖中兩染色體因差異較大不能正常配對(duì)，而其它染色體正常配對(duì)，可觀察到19個(gè)四分體；減數(shù)分裂正常完成，可產(chǎn)生4種基因型的配子．
③育種專家發(fā)現(xiàn)，大豆的受精卵中染色體數(shù)多或少都不能正常發(fā)育．讓該個(gè)體自交，各種配子的形成機(jī)會(huì)和可育性相等，則所結(jié)種子中青色所占的比例為$\frac{1}{5}$，若欲繼續(xù)獲得新一代的雄性不育植株，可選擇黃色的種子種植后進(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）由于雄性不育植株的花中無花粉或花粉敗育，但雌蕊正常，所以只能利用雄性不育植株作為母本，與純合可育植株AA雜交得F₁代，基因型為Aa．F₁代自交產(chǎn)生的F₂中，雄性可育植株的基因型及概率為$\frac{1}{3}$AA、$\frac{2}{3}$Aa．讓F₂代自交產(chǎn)生的F₃中，雄性可育植株占的比例是1-$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{5}{6}$．
（2）①根據(jù)題意和圖示分析可知：黑色部分是來自其他物種的染色體片段，所以該個(gè)體培育過程中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異．生物的可遺傳變異為生物進(jìn)化提供了原始選擇材料．
②由于大豆是屬于二倍體，含染色體數(shù)為40條20對(duì)，但由于減數(shù)分裂時(shí)，圖中兩染色體因差異較大不能正常配對(duì)，而其它染色體正常配對(duì)，所以只可觀察到19個(gè)四分體；減數(shù)分裂正常完成，可產(chǎn)生ABd、ab、AaBbd、O共4種基因型的配子．
③該個(gè)體減數(shù)分裂可形成四種比例相同的配子，即ABd、ab、AaBbd、O，讓該個(gè)體自交，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合的方式有16種，但受精卵中染色體數(shù)多或少都不能正常發(fā)育（2ABd和AaBbd、2ABd和0、2ab和AaBbd、2ab和0、AaBbd和AaBbd、0和0結(jié)合的受精卵不能正常發(fā)育），同時(shí)d純合致死（ABd和ABd結(jié)合形成的受精卵致死），因此后代的基因型及比例為4AaBbd（黃色）：aabb（青色）=4：1，所以所結(jié)種子中青色所占的比例為$\frac{1}{5}$．若欲繼續(xù)獲得新一代的雄性不育植株，可選擇黃色的種子種植后進(jìn)行自交．
故答案為：
（1）母本    $\frac{5}{6}$
（2）①染色體結(jié)構(gòu)     生物進(jìn)化    ②19   4    ③$\frac{1}{5}$   黃色

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因的分離定律和染色體變異的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題的能力．