Question

【题目】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：

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下图（基因M控制雄性可育，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。含有8条染色体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

【答案】 染色体变异（染色体结构和数目变异） 7 减数第一次分裂后期 3:7 黄 茶褐

【解析】试题分析：根据题意和图示分析可知：雄性不育m与可育M是一对相对性状，遵循基因的分离定律。植物在减数分裂过程中，同源染色体联会并分离，形成染色体数目减半的配子。图中三体新品种，多了一条易位片段的染色体，该染色体上有雄性可育基因和茶褐色的基因。

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了变化，属于染色体数目变异。

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中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，因此在减数分裂联会时能形成7个正常的四分体；减数第一次分裂后期同源染色体分离。

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的配子是异常的，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%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3：7。

④根据以上分析已知，此品种植株自交后代表现型为黄色雄性不育（mmrr）和茶褐色可育（MmmRrr），所以若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择黄色的种子留种；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择茶褐色的种子种植后进行自交。