Question

14．正常的水稻体细胞染色体数为2n=24．现有一种三体水稻，细胞中7号染色体的同源染色体有三条，即染色体数为2n+1=25．下图为该三体水稻细胞及其产生的配子类型和比例示意图（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为非抗病基因；①-④为四种类型配子）．已知染色体数异常的配子（如①、③）中雄配子不能参与受精作用，其他配子均能参与受精作用．请回答：

（1）若减数分裂过程没有发生基因突变和染色体交叉互换，且产生的配子均有正常活性，则配子②和③不可能 （可能/不可能）来自一个初级精母细胞，配子④的7号染色体上的基因为A．
（2）某同学取该三体的幼嫩花药观察减数分裂过程，欲观察7号染色体的配对状况，应选择处于减数第一次分裂前 期的细胞，若某次级精母细胞形成配子①，则该次级精母细胞中染色体数为13或26．
（3）现用非抗病水稻（aa）和该三体抗病水稻（AAa）杂交，已测得正交实验的F₁抗病水稻：非抗病=2：1．请预测反交实验的F₁中，非抗病水稻所占比例为$\frac{1}{6}$，抗病水稻中三体所占比例为$\frac{3}{5}$．
（4）水稻的香味由隐性基因（b）控制，普通稻的无香味由显性基因（B）控制，等位基因B、b可能位于6号染色体上，也可能位于7号染色体上．现有正常的香稻和普通稻，7号染色体三体的香稻和普通稻四种纯合子种子供选用，请你设计杂交实验并预测实验结果，从而定位等位基因B、b的染色体位置．
实验步骤：
a．选择正常的香稻 稻为父本和三体的普通稻 稻为母本杂交得F₁，
b．用正常的香味稻为母本与F₁中三体的普通稻为父本杂交，
c．统计子代中的香稻和普通稻的性状分离比．
实验结果：
d．若子代中的香稻和普通稻的性状分离比为1：2，则等位基因（B、b）位于7号染色体上．
e．若子代中的香稻和普通稻的性状分离比为1：1，则等位基因（B、b）位于6号染色体上．

Answer 1

分析 1、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制．
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂．
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失．
2、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代．

解答 解：（1）据图分析，该三体水稻只能产生AA和a或Aa和A的配子，且AA和a可以来自于同一初级精母细胞，Aa和A可以来自于同一初级精母细胞，所以??分别表示a和Aa的配子，它们不可能来自于同一初级精母细胞．根据此分析，④号配子的基因型为A．
（2）联会发生在减数第一次分裂前期，因此要观察减数分裂观察中的染色体配对情况（联会情况），应该选择正在进行减数第一次分裂前期的细胞进行观察．若某次级精母细胞的染色体为?AA，则该细胞中的染色体较正常的次级精母细多一条7号染色体，若处于减数第二次分裂的前期，细胞内染色体为13条，若处于减数第二次分裂的后期，细胞内染色体为26条．
（3）根据题干可知，正交中，AAa作为父本，aa作为母本，子代抗病：非抗病=2：1，若反交，AAa作为母本出现，配子类型及比例为$\frac{1}{6}$AA，$\frac{1}{6}$a，$\frac{2}{6}$Aa，$\frac{2}{6}$A，父本为aa，所以，子代中非抗病的比例为$\frac{1}{6}×1=\frac{1}{6}$．子代中抗病的比例为1-$\frac{1}{6}$=$\frac{5}{6}$，三体的比例为$\frac{1}{6}+\frac{2}{6}=\frac{3}{6}$，故抗病中的三体比例为$\frac{3}{6}÷\frac{5}{6}=\frac{3}{5}$．
（4）根据题干分析，如果选用正常香稻与三体普通稻杂交获得子一代，假如香稻基因位于7号染色体，让该子一代中的三体与香稻bb母本杂交，则该子一代中的三体的基因型为BBb，精子基因型为：$\frac{1}{3}$b，$\frac{2}{3}$B，所以子二代的基因型即比例为$\frac{1}{3}$bb，$\frac{2}{3}$Bb，即香稻与普通稻的分离比为：1：2．假如香稻基因位于6号染色体，让该子一代与香稻bb母本杂交，则该子一代的基因型为Bb，精子基因型为：$\frac{1}{2}$b，$\frac{1}{2}$B，所以子二代的基因型即比例为$\frac{1}{2}$bb，$\frac{1}{2}$Bb，即香稻与普通稻的分离比为：1：1．同理，可以得出如果选用正常普通稻与三体香稻杂交获得子一代的结果．
故答案为：
（1）不可能   A
（2）减数第一次分裂前    13或26
（3）$\frac{1}{6}$    $\frac{3}{5}$
（4）a．香稻   普通稻    d.1：2     e.1：1（或a．普通稻  香稻  d.2：1  e.1：1）

点评 本题考查细胞的减数分裂和基因分离定律，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，掌握减数分裂过程中染色体行为和数目变化规律；掌握基因分离定律的实质，能进行相关概率的计算，有一定难度．