Question

【题目】玉米的雄性不育株A、B是野生型玉米的突变体，表现为高温雄性不育、低温可育。

（1）在_____________条件下，将雄性不育突变体与野生型隔行种植，收获___________植株上的种子并种植得到F1，F1自交获得F2，后代表现型见下表。

杂交组合	亲本	F1育性	F2育性
甲	A╳野生型	可育	可育:雄性不育=15:1
乙	B╳野生型	可育	可育:雄性不育=3:1

（2）杂交组合甲中F1全部为可育，说明________为显性性状，F2可育:雄性不育=15:1，说明控制雄性不育性状的基因的遗传符合_______________定律，位于________染色体上。

（3）为确定突变体B雄性不育基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上，科研人员利用SNP对基因进行定位，SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性。

① 将突变体B和野生型进行杂交，得到的F1植株自交。将F1植株所结种子播种于_____________的环境下，统计F2雄性育性。

② 分别检测F2雄性不育个体的SNP1和SNP2，若全部个体的SNP1检测结果为__________，SNP2检测结果为_____________，则雄性不育基因在Ⅲ号染色体上，且与SNP1m不发生交叉互换。

（4）玉米雄性不育突变体广泛用于玉米的育种过程中，请根据上述内容阐明雄性不育突变株作为育种材料的优点__________________________。

Answer 1

【答案】高温 雄性不育 可育 基因的自由组合 两对同源（非同源） 高温 SNP1m：SNP1B=1:1 全为SNP2m 雄性不育个体即可以通过自交保持自己的遗传性状，也能通过与其他个体进行杂交育种

【解析】

分析表格信息可知，正常培养条件下，杂交组合甲：突变体A与野生型杂交，子一代都可育，且子二代可育∶雄性不育=15∶1，是“9∶3∶3∶1”的变式，说明突变体A雄性个体不育由2对等位基因控制，且遵循自由组合定律，如果相关基因用A（a）、B（b）表示，子一代基因型是AaBb，且A_B_、A_bb、aaB_表现为雄性可育，aabb表现为雄性不育。乙杂交组合：突变体B与野生型杂交，子一代可育，子二代的表现型及比例是可育∶雄性不育=3∶1，说明突变体B不育可能由1对等位基因控制。

（1）由题干信息可知，A、B为玉米雄性不育的两个突变体植株，其表现型均为高温雄性不育、低温可育，因此培养温度条件应该是高温条件，将雄性不育突变体与野生型隔行种植，可避免相互授粉的干扰，收获雄性不育植株上的种子并种植得到F1，F1自交获得F2。
（2）杂交组合甲中，F1全部为可育，说明可育对不育是显性性状；F可育∶雄性不育=15∶1，说明雄性不育性状由2对等位基因控制，符合自由组合定律，2对基因分别位于2对同源染色体上。
（3）①由于突变体在高温下不育，在低温下可育，将突变体B和野生型进行杂交，得到的F1植株自交，不育性状在高温条件下才能表现，因此将F1植株所结种子播种于高温条件下，统计F2雄性育性。
②如果雄性不育基因在Ⅲ号染色体上，且与SNP1m不发生交叉互换，则雄性不育系的个体两条Ⅲ号染色体上都是SNP2m，而Ⅱ号染色体上基因序列不受影响，在杂交和自交中符合分离定律，即子二代中SNP1mSNP1m∶SNP1mSNP1B∶SNP1BSNP1B=1∶2∶1，故全部个体的SNP1检测结果为SNP1m∶SNP1B=1∶1，SNP2检测结果全为SNP2m。
（4）雄性不育个体即可以通过自交保持自己的遗传性状，也能通过与其他个体进行杂交育种，玉米是雌雄同株、异花，用雄性不育系作为实验材料，不用对母本进行套袋处理，还可简化实验步骤。