Question

某二倍体植物（2n=16）开两性花，可自花传粉。研究者发现有雄性不育植株（即雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉，但雌蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实），欲选育并用于杂交育种。请回答下列问题：

（1）雄性不育与可育是一对相对性状。将雄性不育植株与可育植株杂交，F1代均可育，F₁自交得F₂，统计其性状，结果如表，说明控制这对性状的基因遗传遵循____________定律。

编号	总株数	可育：不育
1	35	27:8
2	42	32：10
3	36	27：9
4	43	33：10
5	46	35：11

（2）在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的___________(父本/母本)，其应用优势是不必进行___________操作。

（3）为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株，育种工作者培育出一个三体新品种，其体细胞中增加一条带有易位片段的染色体.相应基因与染色体的关系如图(基因M控制可育，m控制雄性不育；基因R控制种子为茶褐色，r控制黄色)。

①三体新品种的培育利用了__________原理。

②带有易位片段的染色体不能参与联会，因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成_______个正常的四分体；在_________(时期)，联会的两条同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极。故理论上，含有9条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为________，经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合。

③此品种植株自交，所结的黄色种子占70%且发育成的植株均为雄性不育，其余为茶褐色种子，发育成的植株可育。结果说明三体植株产生的含有9条染色体和含有8条染色体的可育雌配子的比例是__________，这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关。

④若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择______色的种子；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择__________色的种子种植后进行自交。

Answer

（12分）

（1）基因的分离

（2）母本 去雄 （2分）

（3）①染色体变异（染色体结构和数目变异）

②7 减数第一次分裂后期 50%（2分）

③3：7 （2分）

④黄

【解析】试题分析：（1）表中信息显示: F1自交得F2中，可育:不育≈3:1，说明控制这对性状的基因遗传遵循基因的分离定律。

（2）因雄性不育植株的雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉，但雌蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实，所以在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的母本，其应用优势是不必进行去雄操作。

（3）①由题意“三体新品种的体细胞中增加一条带有易位片段的染色体”可知，三体新品种的培育利用了染色体变异（染色体结构和数目变异）的原理。

②依题意可知：某二倍体植物正常的体细胞中含有8对同源染色体，以此为实验材料培育的三体新品种的体细胞中增加一条带有易位片段的染色体；因带有易位片段的染色体不能参与联会，所以该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成8个正常的四分体。在减数第一次分裂后期，联会的两条同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极，因此在形成的配子中，有1/2的配子含有8条染色体，1/2的配子含有9条染色体。

③此品种植株自交后代中，80%的黄色雄性不育植株的基因型为mmrr，其余20%的茶褐色可育植株的基因型为MmmRrr，即mr（mr:MmRr）=4:1；说明三体植株产生的含有9条染色体MmRr和含有8条染色体mr的可育雌配子的比例是1:4。

④若要培育可育的品种，应选择基因型为mmrr即结黄色种子的雄性不育植株作为母本；若要继续获得新一代的雄性不育植株可选择茶褐色（MmmRrr）的种子种植后进行自交。