Question

水稻植株体细胞染色体数为2n＝24，A和a基因分别控制抗病和感病性状，而B和b基因分别控制宽叶和窄叶性状，两对性状独立遗传，某品种水稻自交，所得子一代表现型及比例是抗病宽叶∶感病宽叶∶抗病窄叶∶感病窄叶＝5∶3∶3∶1。

(1)亲本的表现型为________，子一代出现该比例的原因是亲本产生基因型为______的花粉不育，子一代抗病宽叶植株中基因型为双杂合个体所占的比例为__________。

(2)现有一种三体抗病水稻，细胞中7号染色体的同源染色体有三条。图示Ⅰ－Ⅳ为其产生配子类型示意图，请回笞：

①该减数分裂过程处于减数第一次分裂联会时期的细胞中可观察到________个四分体，产生的配子基因型及比例是________，该三体抗病水稻(AAa)与感病水稻(aa)杂交，后代的表现型及比例是__________。

②如果三体水稻产生的染色体数异常的雄配子不能参与受精作用时，用三体抗病水稻(AAa)自交(不考虑基因突变和染色体交叉互换)，则F₁中抗病水稻∶感病水稻＝__________。

Answer

抗病宽叶 AB 3/5 12 AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1 抗病∶感病＝5∶1 17∶1

【解析】【试题分析】

本题考查基因的自由组合定律、减数分裂的相关知识，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对题目中的问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。根据题意分析可知，二倍体植株自交，所得子一代宽叶∶窄叶=2∶1，抗病∶感病=2∶1，说明双亲的基因型为双显性，且抗病和宽叶为显性。三体AAa在减数分裂过程中7号染色体的联会紊乱，成单的那条染色体可随机地进入配子中，所以AAa产生的配子基因型种类及比例为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1。据此答题。

(1)由题意“子一代的性状分离比(5:3:3:1)”可推知，控制该植株这两对相对性状中宽叶、抗病为显性性状，亲本为双杂合子，其表现型为抗病宽叶；若将子一代的性状分离比(5:3:3:1)拆开来分析，则有宽叶∶窄叶=2∶1，抗病∶感病=2∶1，说明在子一代中不存在AA和BB的个体，由此可推知子一代出现该比例的原因是亲本产生基因型为AB的花粉不育；亲本基因型是AaBb，产生的雌配子及其比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1，产生的可育雄配子及其比例为Ab∶aB∶ab=1∶1∶1，其自交子一代抗病宽叶植株的基因型及其比例为AABb∶AaBB∶AaBb=1∶1∶3，所以子一代抗病宽叶植株中基因型为双杂合个体所占的比例为3/5。

（2）①水稻植株体细胞染色体数为2n＝24，由于三体在减数分裂过程中联会紊乱，所以该减数分裂过程处于减数第一次分裂联会时期的细胞中可观察到12个四分体；三体AAa产生的配子基因型种类及比例为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1；该三体抗病水稻(AAa)与感病水稻(aa)杂交，后代的基因型及比例是AAa∶Aaa∶Aa∶aa＝1∶2∶2∶1，所以后代的表现型及比例是抗病∶感病＝5∶1。

②如果三体水稻产生的染色体数异常的雄配子不能参与受精作用时，用三体抗病水稻(AAa)自交(不考虑基因突变和染色体交叉互换)，则三体AAa产生的可参与受精的雄配子种类及比例是A∶a＝2∶1，三体AAa产生的雌配子的种类及比例是AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，F1中感病水稻aa所占比例是1/6×1/3＝1/18，则抗病水稻所占比例是1－1/18＝17/18，因此，F1中抗病水稻∶感病水稻＝17∶1。