Question

13．某禾本科植物（2n=14）開兩性花，可自花傳粉．研究者發現有雄性不育植株（即雄蕊發育異常不能產生有功能的花粉，但雌蕊發育正常能接受正常花粉而受精結實），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．若用該相對性狀驗證孟德爾分離定律，該相對性狀應滿足2個條件：條件1是所選相對性狀顯隱性易于區分、條件2是所選相對性狀受一對等位基因控制．
（2）在雜交育種中，雄性不育植株應用優勢是不必進行人工去雄．
（3）為在開花前即可區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．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帶有易位片段的染色體不能參與聯會，因而該三體新品種的細胞在減數分裂時可形成7個正常的四分體；減數第一次分裂后期聯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8條染色體的雄配子占全部雄配子的比例為50%，經研究發現這樣的雄配子不能與雌配子結合．
②此品種植株自交，所結的黃色種子占70%且發育成的植株均為雄性不育，其余為茶褐色種子，發育成的植株可育．結果說明三體植株產生的含有8條染色體和含有7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．
③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，同源染色體聯會并分離，形成染色體數目減半的配子．

解答 解：（1）要驗證基因的分離定律，選擇的相對性狀應滿足兩個條件：一是相對性狀易于區分，二是這對性狀受一對等位基因控制；
（2）由于雄性不育植株的雄蕊異常而雌蕊正常，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由于正常體細胞中含有14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會，因此在減數分裂聯會時能形成7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%．
②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8條染色體和含有7條染色體的可育雌配子的比例3：7．
③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．
故答案為：（1）顯隱性易于區分   受一對等位基因控制
（2）不必進行人工去雄
（3）①7              50%
②3：7
③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．