Question

16．油菜物種I（2n=20）與II（2n=18）雜交產生的幼苗經秋水仙素處理后，得到一個油菜新品系（注：I的染色體和II的染色體在減數分裂中不會相互配對）．
（1）秋水仙素通過抑制分裂細胞中紡錘體的形成，導致染色體加倍，獲得的植株進行自交，子代不會（會/不會）出現性狀分離．
（2）觀察油菜新品根尖細胞有絲分裂，應觀察分生區(qū)的細胞，處于分裂后期的細胞中含有76條染色體．
（3）該油菜新品系經過多代種植后出現不同顏色的種子，已知種子顏色由一對基因A/a控制，并受另一對基因R/r影響．用產黑色種子植株（甲）、產黃色種子植株（乙和丙）進行以下實驗：

組別	親代	F1表現型	F1自交所得F2的表現型及比例
實驗一	甲×乙	全為產黑色種子植株	產黑色種子植株：產黃色種子植株=3：1
實驗二	乙×丙	全為產黃色種子植株	產黑色種子植株：產黃色種子植株=3：13

①由實驗一得出，種子顏色性狀中黃色對黑色為隱性
②分析以上實驗可知，當R基因存在時會抑制A基因的表達．實驗二中丙的基因型為AARR，F₂代產黃色種子植株中雜合子的比例為$\frac{10}{13}$．
③有人重復實驗二，發(fā)現某一F1植株，其體細胞中含R/r基因的同源染色體有三條（其中兩條含R基因），請解釋該變異產生的原因：植株丙在減數第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離（或植株丙在減數第二次分裂后期含R基因的姐妹染色單體未分開）．讓該植株自交，理論上后代中產黑色種子的植株所占比例為$\frac{1}{48}$．

Answer 1

分析 根據題意和圖表分析可知：油菜物種Ⅰ與Ⅱ雜交產生的幼苗經秋水仙素處理，得到的是異源多倍體，屬于染色體數目變異．油菜新品系種子顏色由一對基因A/a控制，并受另一對基因R/r影響，F₁自交所得F₂的表現型及比例為產黑色種子植株：產黃色種子植株=3：13，是9：3：3：1的變式，所以其遺傳遵循基因的自由組合定律．

解答 解：（1）秋水仙素通過抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體形成，導致染色體加倍，形成純合體，所以獲得的植株進行自交，子代不會出現性狀分離．
（2）由于油菜新品系是油菜物種Ⅰ（2n=20）與Ⅱ（2n=18）雜交產生的幼苗經秋水仙素處理后獲得，所以細胞中含有（10+9）×2=38條染色體．觀察油菜新品系根尖細胞有絲分裂，應觀察分裂旺盛的分生區(qū)細胞，處于分裂后期的細胞中著絲點分裂，染色體數目暫時加倍，所以含有76條染色體．
（3）①由實驗一可判斷種子顏色性狀中黃色對黑色為隱性．
②由實驗二的F ₁自交所得F ₂的表現型及比例為產黑色種子植株：產黃色種子植株=3：13，可判斷F₁黃色種子植株的基因型為AaRr；子代黑色種子植株基因型為A_rr，黃色種子植株基因型為A_R_、aaR_、aarr，可判斷當R基因存在時，抑制A基因的表達；實驗一中，由于F₁全為產黑色種子植株，則乙黃色種子植株的基因型為aarr；實驗二中，由于F₁全為產黃色種子植株（AaRr），則丙黃色種子植株的基因型為AARR；F₂中產黃色種子植株中純合子的基因型為AARR、aaRR、aarr，占$\frac{3}{13}$，所以F₂代產黃色種子植株中雜合子的比例為1$-\frac{3}{13}=\frac{10}{13}$．
③就R/r基因而言，實驗二親本基因型為RR和rr，F₁體細胞基因型為Rr，而該植株體細胞中含R基因的染色體多了一條，可能是植株丙在產生配子時，減數第一次分裂過程中含R/r基因的同源染色體沒有分離或減數第二次分裂中姐妹染色單體沒有分離，產生的配子為RR：Rr：R：r=1：2：2：1．因此，該植株自交，理論上后代中產黑色種子（A_rr）的植株所占比例為$\frac{3}{4}×\frac{1}{6}×\frac{1}{6}=\frac{1}{48}$．
故答案為：
（1）紡錘體  不會     
（2）分生  76
（3）①隱  ②R  AARR     $\frac{10}{13}$
③植株丙在減數第一次分裂后期含R基因的同源染色體未分離（或植株丙在減數第二次分裂后期含 R基因的姐妹染色單體未分開）    $\frac{1}{48}$

點評 本題考查染色體變異和基因自由組合定律的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．