Question

6．某二倍体植物（2n=12）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：

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

（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，说明这对相对性状由一对基因控制，且遵循分离定律．
（2）在杂交育种中，选择雄性不育植株作为母本的优势是不必进行（人工）去雄操作．
（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控制种子为黄色，r控制绿色）．
①三体新品种的培育过程中发生的变异是染色体变异（或者是染色体数目和结构变异等）．
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6个正常的四分体，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，故理论上，含有7条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为$\frac{1}{2}$，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，所结的绿色种子占60%且发育成的植株均为雄性不育，其余为黄色种子，发育成的植株可育．结果说明三体植株产生的含有6条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是3：2，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，可选择绿色的种子作为母本；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择黄色的种子种植后进行自交．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
2、分析表格信息可知，雄性不育植株与可育植株杂交，F₁代均可育，F₁自交得F₂，子二代可育与不育之比接近3：1，说明植株的可育与不育受一对等位基因控制，且遵循分离定律，可育对不育是显性性状．

解答 解：（1）由分析可知，可育、不育这一对相对性状由1对等位基因控制，且遵循分离定律．
（2）由于雄性不育个体产生的花粉不能受精，因此如果用不育雄株做母本，不需要进行人工去雄操作．
（3）①由题意知，三体新品种，其体细胞增加一条染色体，是染色体数目变异，且该染色体发生易位，属于染色体结构变异．
②该植物的染色体是2n=12，含有6对同源染色体，三体中的染色体是13条，其中染色体易位的染色体不能联会，因此三体形成6个四分体；经过减数分裂形成的配子中的染色体数目都6条和7条，比例是1：1．
③由题图可知，该三体的基因型是MmmRrr，产生的雄配子的基因型及比例是mr：MmRr=1：1，其中MmRr不育，既可育的雄配子只有一种，基因型为mr；自交所结绿色种子占60%且发育成的植株均为雄性不育，基因型为mmrr，则产生的雌配子基因型mr=60%，其余40%是黄色可育MmmRrr，因此产生的可育雌配子MmRr=40%，三体植株产生的含有6条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是3：2．
④由③可知，三体自交后代的绿色种子都是雄性不育，因此若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择绿色种子色的种子作为母本，不用对母本进行去雄操作；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择黄色的种子种植后进行自交．
故答案为：
（1）一       分离定律
（2）（人工）去雄
（3）①染色体变异（或者是染色体数目和结构变异等）
②6   $\frac{1}{2}$    
③3．：2
④绿   黄

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律的实质、可遗传变异在育种中的应用，减数分裂过程中染色体的行为变化等知识要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、综合解答问题．