Question

15．某禾本科植物（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：
（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，可育植株：不育植株=3：1，由此说明控制这对相对性状的基因遗传遵循基因分离定律．
（2）在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的母本（父本/母本），其应用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．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控制种子为茶褐色，r控制黄色）．   
①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7个正常的四分体；减一
后期（填时期）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8条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为50%，经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合．
②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．

Answer 1

分析 1、基因的分离定律：
（1）内容：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代．
（2）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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随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．
2、四分体出现在减数第一次分裂前期，联会的一对同源染色体上的4条染色单体称为一个四分体．

解答 解：（1）F₁自交得F₂，统计其性状，可育植株：不育植株=3：1，该比例符合基因分离定律中杂合子自交的结果，即说明控制这对相对性状的基因遗传遵循基因分离定律．
（2）由于雄性不育植株的雄蕊异常面雌蕊正常，因此只能做母本；若是正常植株做母本进行杂交时，必须去雄，而雄性不育系减少了去雄的麻烦．
（3）①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；由于带有易位片段的染色体随机移向一极，因此含有8条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为50%．
②要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，可以获得雄性不育系．
故答案为：
（1）基因分离
（2）母本
（3）①7        减一后期       50%
②黄      茶褐

点评 本题考查了减数分裂以及基因分离定律等知识，要求考生能够掌握基因分离定律的实质和应用范围，识记减数分裂过程中各时期的变化，并能够利用所给材料设计合理的育种方法．