Question

15．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．將雄性不育植株與可育植株雜交，F₁代均可育，F₁自交得F₂，統計其性狀，可育植株：不育植株=3：1，由此說明控制這對相對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），其應用優勢是不必進行人工去雄操作．
（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；減一
后期（填時期）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 1、基因的分離定律：
（1）內容：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代．
（2）實質：在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代．
2、四分體出現在減數第一次分裂前期，聯會的一對同源染色體上的4條染色單體稱為一個四分體．

解答 解：（1）F₁自交得F₂，統計其性狀，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果，即說明控制這對相對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）基因分離
（2）母本
（3）①7        減一后期       50%
②黃      茶褐

點評 本題考查了減數分裂以及基因分離定律等知識，要求考生能夠掌握基因分離定律的實質和應用范圍，識記減數分裂過程中各時期的變化，并能夠利用所給材料設計合理的育種方法．