Question

7．某二倍體植物（2n=16）開兩性花，可自花傳粉．研究者發(fā)現(xiàn)有雄性不育植株（即雄蕊發(fā)育異常不能產生有功能的花粉，但雌蕊發(fā)育正常能接受正�；ǚ鄱�受精結實），欲選育并用于雜交育種．請回答下列問題：
（1）雄性不育與可育是一對相對性狀．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)計其性狀，結果如表，說明控制這對性狀的基因遺傳遵循基因的分離定律．

編號	總株數	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），其應用優(yōu)勢是不必進行去雄操作．
（3）為在開花前即可區(qū)分雄性不育植株和可育植株，育種工作者培育出一個三體新品種，其體細胞中增加一條帶有易位片段的染色體．相應基因與染色體的關系如圖（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，因而該三體新品種的細胞在減數分裂時可形成8個正常的四分體；在減數第一次分裂后期（時期），聯(lián)會的兩條同源染色體彼此分離，分別移向細胞兩極，而帶有易位片段的染色體隨機移向一極．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%，經研究發(fā)現(xiàn)這樣的雄配子不能與雌配子結合．
③此品種植株自交，所結的黃色種子占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．結果說明三體植株產生的含有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分裂時的丟失有關．
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行自交．

Answer 1

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

解答 解：（1）從表格中數據可以看出，各組F₂代的性狀分離比均接近3：1，因此，可育與不育這對相對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行雜交時，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胞中增加了一條染色體，因此染色體數目發(fā)生了變化，屬于染色體數目變異．
②由于正常體細胞中含有16條染色體，該三體新品種的體細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，因此在減數分裂聯(lián)會時能形成8個正常的四分體；減數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根據題意，該植株的基因型為MmmRrr，產生的配子為mr和MmRr，其中，mr的配子是正常的配子，MmRr的配子是異常的，不能和雌配子結合，則雄性個體產生的配子只有mr能與雌配子結合，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，因為黃色種子雄性不育植株（即雄蕊發(fā)育異常不能產生有功能的花粉，但雌蕊發(fā)育正常能接受正�；ǚ鄱�受精結實）；
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行自交，可以獲得雄性不育系，因為茶褐色種子能夠自交，產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  減數第一次分裂后期  50%
③3：7    
④黃     茶褐

點評 本題考查減數分裂和基因分離定律的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．