Question

【題目】玉米的雄性不育株A、B是野生型玉米的突變體，表現(xiàn)為高溫雄性不育、低溫可育。

（1）在_____________條件下，將雄性不育突變體與野生型隔行種植，收獲___________植株上的種子并種植得到F1，F1自交獲得F2，后代表現(xiàn)型見下表。

雜交組合	親本	F1育性	F2育性
甲	A╳野生型	可育	可育:雄性不育=15:1
乙	B╳野生型	可育	可育:雄性不育=3:1

（2）雜交組合甲中F1全部為可育，說明________為顯性性狀，F2可育:雄性不育=15:1，說明控制雄性不育性狀的基因的遺傳符合_______________定律，位于________染色體上。

（3）為確定突變體B雄性不育基因在Ⅱ號(hào)還是Ⅲ號(hào)染色體上，科研人員利用SNP對(duì)基因進(jìn)行定位，SNP是基因組水平上由單個(gè)核苷酸的變異引起的DNA序列多態(tài)性。

① 將突變體B和野生型進(jìn)行雜交，得到的F1植株自交。將F1植株所結(jié)種子播種于_____________的環(huán)境下，統(tǒng)計(jì)F2雄性育性。

② 分別檢測(cè)F2雄性不育個(gè)體的SNP1和SNP2，若全部個(gè)體的SNP1檢測(cè)結(jié)果為__________，SNP2檢測(cè)結(jié)果為_____________，則雄性不育基因在Ⅲ號(hào)染色體上，且與SNP1m不發(fā)生交叉互換。

（4）玉米雄性不育突變體廣泛用于玉米的育種過程中，請(qǐng)根據(jù)上述內(nèi)容闡明雄性不育突變株作為育種材料的優(yōu)點(diǎn)__________________________。

Answer 1

【答案】高溫 雄性不育 可育 基因的自由組合 兩對(duì)同源（非同源） 高溫 SNP1m：SNP1B=1:1 全為SNP2m 雄性不育個(gè)體即可以通過自交保持自己的遺傳性狀，也能通過與其他個(gè)體進(jìn)行雜交育種

【解析】

分析表格信息可知，正常培養(yǎng)條件下，雜交組合甲：突變體A與野生型雜交，子一代都可育，且子二代可育∶雄性不育=15∶1，是“9∶3∶3∶1”的變式，說明突變體A雄性個(gè)體不育由2對(duì)等位基因控制，且遵循自由組合定律，如果相關(guān)基因用A（a）、B（b）表示，子一代基因型是AaBb，且A_B_、A_bb、aaB_表現(xiàn)為雄性可育，aabb表現(xiàn)為雄性不育。乙雜交組合：突變體B與野生型雜交，子一代可育，子二代的表現(xiàn)型及比例是可育∶雄性不育=3∶1，說明突變體B不育可能由1對(duì)等位基因控制。

（1）由題干信息可知，A、B為玉米雄性不育的兩個(gè)突變體植株，其表現(xiàn)型均為高溫雄性不育、低溫可育，因此培養(yǎng)溫度條件應(yīng)該是高溫條件，將雄性不育突變體與野生型隔行種植，可避免相互授粉的干擾，收獲雄性不育植株上的種子并種植得到F1，F1自交獲得F2。
（2）雜交組合甲中，F1全部為可育，說明可育對(duì)不育是顯性性狀；F可育∶雄性不育=15∶1，說明雄性不育性狀由2對(duì)等位基因控制，符合自由組合定律，2對(duì)基因分別位于2對(duì)同源染色體上。
（3）①由于突變體在高溫下不育，在低溫下可育，將突變體B和野生型進(jìn)行雜交，得到的F1植株自交，不育性狀在高溫條件下才能表現(xiàn)，因此將F1植株所結(jié)種子播種于高溫條件下，統(tǒng)計(jì)F2雄性育性。
②如果雄性不育基因在Ⅲ號(hào)染色體上，且與SNP1m不發(fā)生交叉互換，則雄性不育系的個(gè)體兩條Ⅲ號(hào)染色體上都是SNP2m，而Ⅱ號(hào)染色體上基因序列不受影響，在雜交和自交中符合分離定律，即子二代中SNP1mSNP1m∶SNP1mSNP1B∶SNP1BSNP1B=1∶2∶1，故全部個(gè)體的SNP1檢測(cè)結(jié)果為SNP1m∶SNP1B=1∶1，SNP2檢測(cè)結(jié)果全為SNP2m。
（4）雄性不育個(gè)體即可以通過自交保持自己的遺傳性狀，也能通過與其他個(gè)體進(jìn)行雜交育種，玉米是雌雄同株、異花，用雄性不育系作為實(shí)驗(yàn)材料，不用對(duì)母本進(jìn)行套袋處理，還可簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟。