Question

2．大麥是高度自交的植物，雌雄同花，閉花授粉．某品系大麥的某對染色體上有緊密連鎖的兩個基因，一個是雄性不育基因ms，使植株不能產(chǎn)生花粉，另一個基因是長粒基因r，控制種子形狀．這兩個基因的顯性基因是能形成正常花粉的Ms和控制橢圓粒種子的R．一大麥植株的基因在染色體上的分布如圖甲所示：

（1）控制大麥雄性是否可育和種子形狀的兩對等位基因不遵循（遵循、不遵循）基因的自由組合定律．將純合雄性可育橢圓粒植株的花粉授予甲植株，自然狀態(tài)下種植F₁，將收獲的F₂單獨種植，統(tǒng)計F₃中雄性可育橢圓粒植株的比例為$\frac{5}{6}$．
（2）偶然發(fā)現(xiàn)一株大麥，該大麥植株某初級卵母細胞如圖乙所示，導致如圖所示異�，F(xiàn)象的原因是染色體結(jié)構(gòu)變異（缺失）．該初級卵母細胞完成分裂產(chǎn)生的卵細胞的基因型為msr或MsR或R．
（3）育種上適當利用大麥的不同品系配制雜種，具有明顯的雜種優(yōu)勢，但大麥是自花閉花授粉植物，配制雜種在技術(shù)上有困難，科學家利用圖丙所示的三體新品系來培育雜種大麥，攜帶兩顯性基因的染色體是通過易位產(chǎn)生的．該三體植物在減數(shù)第一次分裂后期時，兩條正常的同源染色體分向兩極，易位染色體隨機分配．含易位染色體的花粉無授粉能力．該個體自交，F(xiàn)₁的表現(xiàn)型為雄性不育長粒、雄性可育橢圓粒，其中，種子形狀為長粒的植株長大后，由另一合適品系的花粉授粉，可配置一代雜種；而種子形狀為橢圓粒的種子可留種，供第二年配制雜種使用．
（4）利用花藥離體培養(yǎng)單倍體大麥幼苗，一般選擇的花粉，可用醋酸洋紅法來確定花粉發(fā)育時期．離體花粉在誘導培養(yǎng)基上經(jīng)脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)再分化形成幼苗．通過愈傷組織形成的花粉植，常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化，因此還需要對培養(yǎng)出來的植株作進一步的鑒定和篩選．

Answer 1

分析 據(jù)圖甲可知控制大麥雄性是否可育和種子形狀的兩對等位基因位于一對同源染色體上，且是完全連鎖的，故不遵循基因的自由組合定律．
據(jù)圖乙可知，該大麥植株染色體部分缺失，故導致如圖所示異�，F(xiàn)象的原因是染色體結(jié)構(gòu)變異（缺失）．
據(jù)圖丙可知，該大麥多了一條染色體，為三條，屬于染色體數(shù)目變異，且該染色體是通過易位產(chǎn)生的，故又屬于染色體結(jié)構(gòu)變異．

解答 解：（1）控制大麥雄性是否可育和種子形狀的兩對等位基因是連鎖的，故不遵循基因的自由組合定律．將純合雄性可育橢圓粒植株的花粉授予甲植株，自然狀態(tài)下種植F₁，F(xiàn)₁基因型為MmRr，將收獲的F₂單獨種植，F(xiàn)₂基因型為1MsMsRR、2MsmsRr、1msmsrr，由于msmsrr是不育的，故F₃中雄性可育橢圓粒植株的比例=$\frac{1}{3}$（MsMsRR）+$\frac{2}{3}$（MsmsRr）×$\frac{3}{4}$=$\frac{5}{6}$．
（2）據(jù)圖示可知，該大麥植株染色體部分缺失，故導致如圖所示異�，F(xiàn)象的原因是染色體結(jié)構(gòu)變異（缺失）．該初級卵母細胞完成分裂產(chǎn)生的卵細胞的基因型為msr或MsR或R．
（3）由于該三體植物在減數(shù)第一次分裂后期時，兩條正常的同源染色體分向兩極，易位染色體隨機分配．含易位染色體的花粉無授粉能力．該個體自交，產(chǎn)生的卵細胞有兩種類型msr、MsmsRr，精子有一種類型msr，F(xiàn)₁的基因型有msmsrr和MsmsmsRrr兩種，表現(xiàn)型為雄性不育長粒、雄性可育橢圓粒，其中，種子形狀為長粒的植株長大后，由另一合適品系的花粉授粉，可配置一代雜種；而種子形狀為橢圓粒的種子可留種，供第二年配制雜種使用．
（4）利用花藥離體培養(yǎng)單倍體大麥幼苗，一般選擇的花粉，可用醋酸洋紅法來確定花粉發(fā)育時期．離體花粉在誘導培養(yǎng)基上經(jīng)脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)再分化形成幼苗．通過愈傷組織形成的花粉植，常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化，因此還需要對培養(yǎng)出來的植株作進一步的鑒定和篩選．
故答案為：
（1）不遵循    $\frac{5}{6}$
（2）染色體結(jié)構(gòu)變異（缺失）      msr或MsR或R
（3）雄性不育長粒、雄性可育橢圓粒長粒橢圓粒
（4）單核期（單核靠邊期）  醋酸洋紅    脫分化    再分化    染色體倍性

點評 本題綜合考查了染色體的變異和育種的相關(guān)知識，意在考查學生的理解和應(yīng)用能力，試題難度中等．