Question

【题目】水稻植株体细胞染色体数为2n=24，E和e基因分别控制抗病和感病性状，而B和b基因分别控制宽叶和窄叶性状，两对性状独立遗传。现有某品种水稻自交，所得子一代表现型及比例是抗病宽叶：感病宽叶：抗病窄叶：感病窄叶=5:3:3：1。科学家在研究中发现了一种三体抗病水稻，细胞中7号染色体的同源染色体有三条（如下图）。假如该水稻原始生殖细胞进行减数分裂时，其中随机两条进入一个子细胞，则产生异常的配子，这种异常的雄配子不能参与受精作用，但是雌配子能正常参与受精作用；另一条染色体进入一个子细胞，则产生的是正常配子。请回答下列问题：

（1）在上述杂交实验中，亲本的表现型为_________________，子一代出现该比例的原因是亲本产生基因型为__________的花粉不育，子一代抗病宽叶植株中基因型为双杂合的个体所占的比例为____________。

（2）该三体水稻产生雌配子的减数分裂过程中，处于第一次分裂联会时期的细胞中可观察到______个四分体，产生的配子基因型及比例是____________。以该三体抗病水稻（EEe）作母本与感病水稻（ee）杂交，后代的表现型及比例是____________。

（3）如果用三体抗病水稻（EEe）自交（不考虑基因突变和染色体结构变异），则F1中抗病水稻：感病水稻=____________。

Answer 1

【答案】 抗病宽叶 EB 3/5 12 EE:Ee:E:e=l:2:2:l 抗病：感病=5:1 17:1

【解析】试题分析：由题意“两对性状独立遗传”准确定位遵循基因的自由组合定律。由“自交后代的性状分离比”推测出亲本为双杂合子（EeBb），理论上该分离比为9∶3∶3∶1，而实际上却为5∶3∶3∶1，再结合题意可推知不育的花粉的基因型为EB，即可完成对低（1）题的解答。从题意“2n=24”可知水稻体细胞中含有12对同源染色体，以题图三体细胞的染色体组成及其减数分裂过程中同源染色体分离的特点等为切入点，再结合四分体的概念和分离定律的知识进行（2）（3）问题的解答。

(1)依题意可知：某品种水稻自交所得子一代发生了性状分离，有四种表现型，可见亲本的表现型为抗病宽叶，基因型为EeBb。若将子一代的性状分离比（5∶3∶3∶1）拆开来分析，则有宽叶∶窄叶＝2∶1，抗病∶感病＝2∶1，说明在子一代中不存在EE和BB的个体，再结合题意“若子一代出现该比例的原因是亲本产生某种基因型的花粉不育”可推知：不育的花粉的基因型为EB。亲本产生的雌配子及其比例为EB∶Eb∶eB∶eb＝1∶1∶1∶1，产生的可育雄配子及其比例为Eb∶eB∶eb＝1∶1∶1，其自交子一代宽叶抗病植株的基因型及其比例为EEBb∶EeBB∶EeBb＝1∶1∶3，所以子一代宽叶抗病植株中基因型为双杂合个体所占的比例为3/5。

(2)在减数分裂过程中，联会后的每一对同源染色体含有的四条染色单体构成一个四分体。依题意和图示分析可知：该三体水稻的基因型为EEe，其体细胞中较正常水稻多了一条7号染色体，而正常水稻体细胞中含有12对同源染色体，因此该三体水稻产生雌配子的减数分裂过程中，处于第一次分裂联会时期的细胞中可观察到12个四分体，产生的配子基因型及比例是EE∶Ee∶E∶e＝l∶2∶2∶l。基因型为ee的感病水稻只产生一种基因型为e的配子。以该三体抗病水稻（EEe）作母本与感病水稻（ee）杂交，后代的基因型及其比例是EEe∶Eee∶Ee∶ee＝l∶2∶2∶l，表现型及比例是抗病∶感病＝5∶1。

(3)已知异常的雄配子不能参与受精作用，因此三体抗病水稻（EEe）产生的雌配子及其比例为EE∶Ee∶E∶e＝l∶2∶2∶l，产生的能参与受精作用雄配子及其比例为E∶e＝2∶l。让该三体抗病水稻自交，F1中感病水稻所占比例为1/6e×1/3e＝1/18ee，抗病水稻所占比例为1－1/18＝17/18，即F1中抗病水稻∶感病水稻＝l7∶1。