Question

【题目】豌豆（2n=14）等农作物，因杂交去雄工作很不方便，给育种带来很大的麻烦。科学家培育出一种如图所示的三体新品系，该三体植株在减数第一次分裂后期：染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊随机分配。染色体数目异常的花粉无授粉能力；雄性可育（M）对雄性不育（m）为显性（雄性不育指植株不能产生花粉）；椭圆粒种子（R）对长粒种子（r）为显性。请回答下列问题（不考虑交叉互换）：

（1）欲测定豌豆基因组的全部DNA序列，需要对____________条染色体的DNA进行测序。

（2）该三体植株中处于减数第二次分裂后期细胞中染色体数为____________条。

（3）自然状态之下该三体植株产生的具有授粉能力的花粉基因型是____________，F1雄性可育植株基因型是____________，F2的表现型及比例为____________。

Answer 1

【答案】7 14或16 mr MmmRrr 雄性可育椭圆形：雄性不育长粒=1：1

【解析】

依据题干信息“该三体植株在减数第一次分裂后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊随机分配，染色体数目异常的花粉无授粉能力”可知，正常的具有授粉能力的雄配子只有mr一种，雌配子不受影响，据此答题。

（1）豌豆核染色体2n=14，并且雌雄同株，故基因组测序工作要完成一个染色体组即7条染色体的测序。

（2）减数第一次分裂后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊随机分配，形成的子细胞中可能含有7条或8条染色体，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，因此可形成的染色体数目为14或16条。

（3）依据题干信息“染色体数目异常的花粉无授粉能力”，因此该三体植株产生的具有授粉能力的花粉基因型是mr。亲本产生的可育的雄配子mr，雌配子的基因型是MmRr：mr=1： 1，再根据题干信息雄性可育M对雄性不育m为显性，因此子一代产生的雄性可育植株的基因型是MmmRrr。自然状态下，豌豆是自花传粉、闭花授粉，只能自交，因此子一代产生的可育的雄配子基因型是mr，产生的雌配子的基因型及比例是MmRr：mr=1：1，雌雄配子结合，后代的基因型及比例为MmmRrr：mmrr=1：1，表现型及比例为雄性可育椭圆粒：雄性不育长粒=1：1。