Question

【题目】水稻为雌雄同株植物，其正常体细胞染色体数为2n＝24。现有一种水稻细胞7号染色体多了一条，即染色体数为2n＋1＝25。下图为该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且个体存活。请问答：

(1)图中“？”处的基因是____，若减数分裂过程没有发生基因突变和染色体交叉互换，则配子②和④____(填“可能”或“不可能”)来自同一个次级精母细胞。

(2)有一些抗病水稻，其中有部分杂合子，现通过连续自交并每代拔除感病植株来提高纯合抗病植株的比例。若该过程中，产生了一些7号染色体的三体植株，这些三体植株的存在不会影响育种目的，因为该过程中随着感病植株被拔除，____不断降低；为了进一步简化操作，拟除去套袋环节，改为每代自然传粉并拔除感病植株，也可以达到提高纯合抗病植株比例的目的，但这种方法相对于连续自交来说，育种进程将____(填“加快”或“减慢”或“不变”)。

(3)现有一株基因型为Aaa的抗病植株，可能是三体植株(假说1)；也可能是如⑤所示由于____导致的(假说2)。请设计最简便的交配实验方案(设假说2中产生的各种配子均能受精且后代均能存活)，探究何种假说成立。(写出实验设计思路，预期结果和结论。)

实验思路：____。

预期结果和结论：____。

Answer 1

【答案】 A 不可能 a基因的基因频率 减慢 染色体结构变异或重复 将该植株自交，统计子代表现型及比例 若子代中抗病∶不抗病＝2∶1，则假说1成立，若子代中抗病∶不抗病＝3∶1，则假说2成立

【解析】试题分析：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。染色体变异是指染色体结构和数目的改变．染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。

（1）由题图可知，7号染色体三体的植物的基因型是AAa，在减数分裂过程中，任意2个7号染色体形成一个四分体，另一个7号染色体随机移向细胞的一极，因此减数分裂形成的配子的类型及比例是AA：a：Aa：A=1：1：2：2，则图中“？”应该是基因A；配子②的基因型是a，配子④的基因型是A，若减数分裂过程没有发生基因突变和染色体交叉互换，则配子②和④合起来的基因型是Aa，与亲本AAa不同，因此不可能是来自同一个初级精母细胞。

（2）连续自交并每代拔除感病植株来提高纯合抗病植株的比例，会使不抗病基因a的基因频率逐渐降低；除去套袋环节，改为每代自然传粉，水稻可以进行杂交，使水稻纯合度降低，会减慢育种进程。

（3）据图分析，⑤属于染色体结构变异中的重复；基因型为Aaa的抗病植株，如果是三体，产生的配子的类型及比例是A：aa：Aa：a=1：1：2：2，雄配子aa、Aa不能参与受精，能参与受精的雄配子的类型及比例是A：a=1：2，自交后代不抗病的比例是2/3×1/2=1/3，抗病比例是A_=2/3，抗病：不抗病=2：1；如果是⑤的类型，产生的配子的类型及比例是A：aa=1：1，由于aa是染色体片段的重复，不是染色体数目变异，因此都能受精，自交后代的不抗病的比例是aaaa=1/4，A_=3/4，抗病：不抗病=3：1。