Question

某二倍体植物（2n=14）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，结果如右表，说明控制这对相对性状的基因遗传遵循         定律。

表 F2性状统计结果
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右下图（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；         （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8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8条染色体和含有7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         色的种子留种；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 1

（1）基因的分离
（2）母本              去雄
（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%
③3：7
④黄       茶褐

解析试题分析：
（1）从表格中数据可以看出，各组F2代的性状分离比均接近3：1，因此可育与不育这对相对性状符合基因的分离定律。
（2）由于雄性不育植株的雄蕊异常，而雌蕊正常，因此只能做母本；若是正常植株做母本进行杂交时，必须去雄，而雄性不育系减少了去雄的麻烦。
（3）①由于三体新品种的体细胞中增加了一条染色体，因此染色体数目发生变化，属于染色体数目的变异。
②由于正常体细胞中含有14条染色体，该三体新品种的体细胞多了一条带有易位片段的染色体，因为易位片段的染色体不能联会，因此联会时能形成7个正常的四分体；减数第一次分裂后期同源染色体分离；由于带有易位片段的染色体随机移向一极，因此含有8条染色体的雄配子所占比例为1/2。
③根据题意，该植株的基因型为MmmRrr，产生的配子为mr和MmRr，其中mr的配子是正常的配子，MmRr的雄配子不能和雌配子结合，则雄性个体产生的配子只有mr能与雌配子结合，所以两种雌配子的种类为mr和MmRr，受精卵为mmrr和MmmRrr，表现型为黄色雄性不育和茶褐色可育，由于70%的为黄色雄性不育，其余为茶褐色可育，因此含有8条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是3：7。
④要利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择黄色的种子留种，要想继续获得新一代的雄性不育系，应该选择茶褐色的种子种植后自交可以获得雄性不育系。
考点：本题考查减数分裂和基因的自由组合定律的有关知识，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。