Question

15．某禾本科植物（2n=14）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(chǎn)生有功能的花粉，但雌蕊發(fā)育正常能接受正�；ǚ鄱�受精結(jié)實(shí)），欲選育并用于雜交育種．請(qǐng)回答下列問題：
（1）雄性不育與可育是一對(duì)相對(duì)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(jì)其性狀，可育植株：不育植株=3：1，由此說明控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因遺傳遵循基因分離定律．
（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(yīng)用優(yōu)勢(shì)是不必進(jìn)行人工去雄操作．
（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(gè)三體新品種．相應(yīng)基因與染色體的關(guān)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帶有易位片段的染色體不能參與聯(lián)會(huì)，因而該三體新品種的細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)可形成7個(gè)正常的四分體；減一
后期（填時(shí)期）兩條同源染色體彼此分離，分別移向細(xì)胞兩極，而帶有易位片段的染色體隨機(jī)移向一極．故理論上，含有8條染色體的雄配子占全部雄配子的比例為50%，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這樣的雄配子不能與雌配子結(jié)合．
②若欲利用此品種植株自交后代作為雜交育種的材料，可選擇黃色的種子留種；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(jìn)行自交．

Answer 1

分析 1、基因的分離定律：
（1）內(nèi)容：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代．
（2）實(shí)質(zhì)：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代．
2、四分體出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂前期，聯(lián)會(huì)的一對(duì)同源染色體上的4條染色單體稱為一個(gè)四分體．

解答 解：（1）F₁自交得F₂，統(tǒng)計(jì)其性狀，可育植株：不育植株=3：1，該比例符合基因分離定律中雜合子自交的結(jié)果，即說明控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因遺傳遵循基因分離定律．
（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(jìn)行雜交時(shí)，必須去雄，而雄性不育系減少了去雄的麻煩．
（3）①由于正常體細(xì)胞中含有14條染色體，該三體新品種的體細(xì)胞中多了一條帶有易位片段的染色體，因?yàn)橐孜黄�段的染色體不能聯(lián)會(huì)，因此在減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)能形成7個(gè)正常的四分體；減數(shù)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(jī)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%．
②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；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(jìn)行自交，可以獲得雄性不育系．
故答案為：
（1）基因分離
（2）母本
（3）①7        減一后期       50%
②黃      茶褐

點(diǎn)評(píng) 本題考查了減數(shù)分裂以及基因分離定律等知識(shí)，要求考生能夠掌握基因分離定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用范圍，識(shí)記減數(shù)分裂過程中各時(shí)期的變化，并能夠利用所給材料設(shè)計(jì)合理的育種方法．