Question

2．大麥?zhǔn)歉叨茸越坏闹参�，雌雄同花，閉花授粉．某品系大麥的某對(duì)染色體上有緊密連鎖的兩個(gè)基因，一個(gè)是雄性不育基因ms，使植株不能產(chǎn)生花粉，另一個(gè)基因是長(zhǎng)�；�因r，控制種子形狀．這兩個(gè)基因的顯性基因是能形成正常花粉的Ms和控制橢圓粒種子的R．一大麥植株的基因在染色體上的分布如圖甲所示：

（1）控制大麥雄性是否可育和種子形狀的兩對(duì)等位基因不遵循（遵循、不遵循）基因的自由組合定律．將純合雄性可育橢圓粒植株的花粉授予甲植株，自然狀態(tài)下種植F₁，將收獲的F₂單獨(dú)種植，統(tǒng)計(jì)F₃中雄性可育橢圓粒植株的比例為$\frac{5}{6}$．
（2）偶然發(fā)現(xiàn)一株大麥，該大麥植株某初級(jí)卵母細(xì)胞如圖乙所示，導(dǎo)致如圖所示異�，F(xiàn)象的原因是染色體結(jié)構(gòu)變異（缺失）．該初級(jí)卵母細(xì)胞完成分裂產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型為msr或MsR或R．
（3）育種上適當(dāng)利用大麥的不同品系配制雜種，具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，但大麥?zhǔn)亲曰ㄩ]花授粉植物，配制雜種在技術(shù)上有困難，科學(xué)家利用圖丙所示的三體新品系來(lái)培育雜種大麥，攜帶兩顯性基因的染色體是通過(guò)易位產(chǎn)生的．該三體植物在減數(shù)第一次分裂后期時(shí)，兩條正常的同源染色體分向兩極，易位染色體隨機(jī)分配．含易位染色體的花粉無(wú)授粉能力．該個(gè)體自交，F(xiàn)₁的表現(xiàn)型為雄性不育長(zhǎng)粒、雄性可育橢圓粒，其中，種子形狀為長(zhǎng)粒的植株長(zhǎng)大后，由另一合適品系的花粉授粉，可配置一代雜種；而種子形狀為橢圓粒的種子可留種，供第二年配制雜種使用．
（4）利用花藥離體培養(yǎng)單倍體大麥幼苗，一般選擇的花粉，可用醋酸洋紅法來(lái)確定花粉發(fā)育時(shí)期．離體花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上經(jīng)脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)再分化形成幼苗．通過(guò)愈傷組織形成的花粉植，常常會(huì)出現(xiàn)染色體倍性的變化，因此還需要對(duì)培養(yǎng)出來(lái)的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選．

Answer 1

分析 據(jù)圖甲可知控制大麥雄性是否可育和種子形狀的兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，且是完全連鎖的，故不遵循基因的自由組合定律．
據(jù)圖乙可知，該大麥植株染色體部分缺失，故導(dǎo)致如圖所示異常現(xiàn)象的原因是染色體結(jié)構(gòu)變異（缺失）．
據(jù)圖丙可知，該大麥多了一條染色體，為三條，屬于染色體數(shù)目變異，且該染色體是通過(guò)易位產(chǎn)生的，故又屬于染色體結(jié)構(gòu)變異．

解答 解：（1）控制大麥雄性是否可育和種子形狀的兩對(duì)等位基因是連鎖的，故不遵循基因的自由組合定律．將純合雄性可育橢圓粒植株的花粉授予甲植株，自然狀態(tài)下種植F₁，F(xiàn)₁基因型為MmRr，將收獲的F₂單獨(dú)種植，F(xiàn)₂基因型為1MsMsRR、2MsmsRr、1msmsrr，由于msmsrr是不育的，故F₃中雄性可育橢圓粒植株的比例=$\frac{1}{3}$（MsMsRR）+$\frac{2}{3}$（MsmsRr）×$\frac{3}{4}$=$\frac{5}{6}$．
（2）據(jù)圖示可知，該大麥植株染色體部分缺失，故導(dǎo)致如圖所示異常現(xiàn)象的原因是染色體結(jié)構(gòu)變異（缺失）．該初級(jí)卵母細(xì)胞完成分裂產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型為msr或MsR或R．
（3）由于該三體植物在減數(shù)第一次分裂后期時(shí)，兩條正常的同源染色體分向兩極，易位染色體隨機(jī)分配．含易位染色體的花粉無(wú)授粉能力．該個(gè)體自交，產(chǎn)生的卵細(xì)胞有兩種類型msr、MsmsRr，精子有一種類型msr，F(xiàn)₁的基因型有msmsrr和MsmsmsRrr兩種，表現(xiàn)型為雄性不育長(zhǎng)粒、雄性可育橢圓粒，其中，種子形狀為長(zhǎng)粒的植株長(zhǎng)大后，由另一合適品系的花粉授粉，可配置一代雜種；而種子形狀為橢圓粒的種子可留種，供第二年配制雜種使用．
（4）利用花藥離體培養(yǎng)單倍體大麥幼苗，一般選擇的花粉，可用醋酸洋紅法來(lái)確定花粉發(fā)育時(shí)期．離體花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上經(jīng)脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)再分化形成幼苗．通過(guò)愈傷組織形成的花粉植，常常會(huì)出現(xiàn)染色體倍性的變化，因此還需要對(duì)培養(yǎng)出來(lái)的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選．
故答案為：
（1）不遵循    $\frac{5}{6}$
（2）染色體結(jié)構(gòu)變異（缺失）      msr或MsR或R
（3）雄性不育長(zhǎng)粒、雄性可育橢圓粒長(zhǎng)粒橢圓粒
（4）單核期（單核靠邊期）  醋酸洋紅    脫分化    再分化    染色體倍性

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了染色體的變異和育種的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的理解和應(yīng)用能力，試題難度中等．