Question

【題目】某二倍體植物（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：

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，其體細胞中增加一條帶有易位片段的染色體。相應基因與染色體的關系如下圖（基因M控制雄性可育，m控制雄性不育；基因R控制種子為茶褐色，r控制黃色）。

①三體新品種的培育利用了_______原理。

②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____個正常的四分體；_____（時期）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。含有8條染色體的雄配子不能與雌配子結合。

③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_____，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。

④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______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____色的種子種植后進行自交。

Answer 1

【答案】 染色體變異（染色體結構和數目變異） 7 減數第一次分裂后期 3:7 黃 茶褐

【解析】試題分析：根據題意和圖示分析可知：雄性不育m與可育M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。圖中三體新品種，多了一條易位片段的染色體，該染色體上有雄性可育基因和茶褐色的基因。

①由于三體新品種的體細胞中增加了一條染色體，因此染色體數目發生了變化，屬于染色體數目變異。

②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。

③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。

④根據以上分析已知，此品種植株自交后代表現型為黃色雄性不育（mmrr）和茶褐色可育（MmmRrr），所以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。