Question

【題目】玉米中有一種雄性不育的變異，育種專家在用該種雄性不育植株進行雜交實驗時，發現少數父本具有恢復雄性可育的作用，而且證明這種恢復作用是由染色體上顯性基因Rf控制的（rf無此效應）。控制雄性可育性的基因在細胞質中，若以（S）代表雄性不育的細胞質基因，（N）代表雄性正常的細胞質基因，且已知以（S）rfrf和（N）RfRf為親本雜交時，F1均為雄性可育，且（N）rfrf也能正常自交。請回答下列相關問題：

（1）由題意可知雄性不育株細胞質中含有________ 基因，且核基因的相關基因型為_________________________

（2）以（S）rfrf和（N）RfRf為親本雜交，F1 自交得到的表現型和比例為________請寫出此過程的遺傳圖解（不要求寫配子）______

（3）玉米群體中，與雄性不育株雜交，后代均為雄性正常的株系稱為恢復系，而與雄性不育株雜交，具有保持其不育性并在世代中穩定傳遞的株系稱為保持系，據此可知玉米種群中恢復系有____種，其相應基因型為____________；保持系有__________ 種，其相應基因型為___________。

Answer 1

【答案】S rfrf 雄性可育：雄性不育=3：1 2 （S）RfRf、(N)RfRf 1 )(N)rfrf

【解析】

由題干信息知“恢復作用是由染色體上顯性基因Rf控制的”，則Rf、rf基因屬于細胞核基因，“以（S）代表雄性不育的細胞質基因，（N）代表雄性正常的細胞質基因”知細（S）、（N）是細胞質基因，兩種基因共同影響雄性植株的育性。

（1）由題意“以（S）rfrf和（N）RfRf為親本雜交時，F1均為雄性可育，且（N）rfrf也能正常自交”可知，雄性不育植株需同時具有細胞質不育基因（s）和細胞和基因rf純合；

（2）由題意可知：（S）rfrf為雄性不育植株，故雜交時只能做母本，則（N）RfRf為父本，親本雜交組合可寫成（S）rfrf×（N）RfRf，又細胞質基因來自母本，細胞核基因的遺傳符合孟德爾遺傳規律，后代細胞質基因為（S），細胞核基因為Rfrf，則F1全為（S）Rfrf，表現為雄性可育，F1自交，F2基因型和表現型及比例為雄性可育（S）RfRf：雄性可育（S）Rfrf：雄性不育（S）rfrf=1：2：1，遺傳圖解如下：

（3）由題意可知：恢復系是指與雄性不育系（S）rfrf雜交，后代均表現為雄性正常的株系，因為雄性不育株（S）rfrf雜交時只能作為母本，則雜交后代細胞質基因可確定為（S），欲使后代均為雄性可育，則父本細胞核基因Rf必須純合，細胞質基因既可為（N），也可為（S），綜上恢復系基因型為（S）RfRf、（N）RfRf，共2種；同理，保持系細胞核基因rf必須純合，又因為雄性不育株（S）rfrf只能做母本，故保持系的細胞質基因不能為（S），只能是（N），綜上，保持系的基因型只有（N）rfrf一種。