Question

【題目】我國(guó)從東北到西北基本上都有大麥的分布，尤其是在陜西、山西、甘肅、寧夏等地更是大麥的主產(chǎn)區(qū)。大麥?zhǔn)亲曰▊鞣郏�閉花授粉的二倍體（2n=14）。因雜交去雄工作很不方便，科學(xué)家培育出一種如圖所示的6號(hào)染色體三體新品系，該三體植株在減數(shù)第一次分裂后期，染色體I和II分離，染色體III因結(jié)構(gòu)特殊隨機(jī)分配。含III號(hào)染色體的花粉無(wú)授粉能力，雄性可育（M）對(duì)雄性不育（m）為顯性（雄性不育指植株不能產(chǎn)生花粉），橢圓粒種子（R）對(duì)長(zhǎng)粒種子（r）為顯性。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）控制大麥雄性是否可育和種子形狀的兩對(duì)等位基因_________（填“遵循”、“不遵循”）基因的自由組合定律。

（2）欲測(cè)定正常的大麥基因組的序列，需要對(duì)__________條染色體的DNA進(jìn)行測(cè)序。

（3）該三體新品系自交產(chǎn)生的F1的表現(xiàn)型及比例為_________。其中形狀為_______種子種植后方便用來(lái)雜交育種。

（4）在穩(wěn)定遺傳的大麥群體中由于隱性突變出現(xiàn)一株高產(chǎn)植株（研究發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)與低產(chǎn)是由一對(duì)等位基因B、b控制）。為判斷該突變是否發(fā)生在6號(hào)染色體上（不考慮基因R、r和染色體的交叉互換），請(qǐng)通過(guò)雜交育種的方法來(lái)判斷（所選擇的親本需寫明其基因型和表現(xiàn)型）。

①實(shí)驗(yàn)基本思路：__________________________。

②預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：__________________________。

Answer 1

【答案】不遵循 7 雄性可育橢圓形∶雄性不育長(zhǎng)粒=1∶1 長(zhǎng)粒 低產(chǎn)雄性不育植株（mmBB）與高產(chǎn)可育植株（MMbb）雜交得到F1，F1自交得到F2，種植F2各植株，最后單株收獲F2的種子并統(tǒng)計(jì)其數(shù)量比 若F2低產(chǎn)量植株∶高產(chǎn)植株=2∶1，則高產(chǎn)突變發(fā)生在6號(hào)染色體上；

若F2低產(chǎn)量植株∶高產(chǎn)植株=3∶1，則高產(chǎn)突變發(fā)生在其他染色體上。

【解析】

遵循自由組合定律的兩對(duì)基因應(yīng)位于兩對(duì)同源染色體上，圖示中兩對(duì)基因連鎖，故不遵循基因的自由組合定律。由于雄性不育植株不能產(chǎn)生花粉，故可用mm基因型的個(gè)體做母本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，可免去了對(duì)母本去雄的操作。

（1）由圖示可知，控制大麥雄性是否可育（M、m）和種子形狀（R、r）的兩對(duì)等位基因均位于6號(hào)染色體上，表現(xiàn)為連鎖，故兩對(duì)等位基因不遵循自由組合定律。

（2）大麥?zhǔn)亲曰▊鞣�，閉花授粉的二倍體農(nóng)作物，沒(méi)有性染色體，染色體數(shù)為2n=14，故測(cè)定大麥基因組的序列，需要對(duì)7條染色體的DNA進(jìn)行測(cè)序。

（3）該三體植株在減數(shù)第一次分裂后期：染色體Ⅰ和Ⅱ分離，染色體Ⅲ因結(jié)構(gòu)特殊隨機(jī)分配。可知該個(gè)體產(chǎn)生的花粉為MmRr、mr，由于含Ⅲ號(hào)染色體的花粉無(wú)授粉能力，故能參與受精的花粉為mr，該個(gè)體產(chǎn)生的雌配子為MmRr∶mr=1∶1，且都能參與受精，故該三體新品系自交產(chǎn)生的F1的基因型為MmmRrr∶mmrr=1∶1，由于雄性可育（M）對(duì)雄性不育（m）為顯性（雄性不育指植株不能產(chǎn)生花粉），橢圓粒種子（R）對(duì)長(zhǎng)粒種子（r）為顯性，故F1表現(xiàn)型及比例為雄性可育橢圓形∶雄性不育長(zhǎng)粒=1∶1。其中形狀為長(zhǎng)粒的種子由于雄性不育，故種植后雜交時(shí)無(wú)需去雄，即方便用來(lái)雜交育種。

（4）設(shè)控制高產(chǎn)的基因?yàn)?/span>b，則突變體高產(chǎn)的基因型為bb，則題（3）中方便用來(lái)雜交育種的植株基因型為mmBB，其與高產(chǎn)植株（MMbb）雜交得到F1（MmBb），F1自交得到F2，單獨(dú)種植F2各植株，最后統(tǒng)計(jì)F2的產(chǎn)量（不考慮交叉互換）。若高產(chǎn)突變發(fā)生在6號(hào)染色體上，則F1（MmBb）產(chǎn)生的雌雄配子均為Mb：mB=1∶1，F2的基因型為1MMbb∶2MmBb∶1mmBB，由于mm表現(xiàn)雄性不育，故mmBB不能產(chǎn)生后代，F2植株MMbb、MmBb分別表現(xiàn)為高產(chǎn)、普通產(chǎn)量，比例為1∶2，所以若F2普通產(chǎn)量植株：高產(chǎn)植株=2：1，則高產(chǎn)突變發(fā)生在6號(hào)染色體上；若高產(chǎn)突變發(fā)生在其他染色體上，則后代配子比例不受雄性不育的影響，F1（Bb）產(chǎn)生的雌雄配子均為b∶B=1∶1，F2的基因型為1b∶2Bb∶1BB，F2植株表現(xiàn)為高產(chǎn)、普通產(chǎn)量，比例為1∶3，所以若F2普通產(chǎn)量植株：高產(chǎn)植株=3：1，則高產(chǎn)突變發(fā)生在其它染色體上。