Question

13．正常的水稻（雌雄同株）體細(xì)胞染色體數(shù)為2n=24．現(xiàn)有一種三體水稻，細(xì)胞中7號(hào)染色體的同源染色體有三條，即染色體數(shù)為2n+1=25．如圖為該三體水稻細(xì)胞及其產(chǎn)生的配子類型和比例示意圖（6、7為染色體標(biāo)號(hào)；A為抗病基因，a為非抗病基因；①～④為四種類型配子）．已知染色體數(shù)異常的配子（如①、③）中雄配子不能參與受精作用，其他配子均能參與受精作用且個(gè)體存活．請(qǐng)問(wèn)答：

（1）圖中“？”處的基因是A，若減數(shù)分裂過(guò)程沒(méi)有發(fā)生基因突變和染色體交叉互換，則配子②和④不可能（填“可能”或“不可能”）來(lái)自一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞．
（2）有一些抗病水稻，其中有部分雜合子，現(xiàn)通過(guò)連續(xù)自交并每代拔除感病植株來(lái)提高純合抗病植株的比例．若該過(guò)程中，產(chǎn)生了一些7號(hào)染色體的三體植株，這些三體植株的存在不會(huì)影響育種目的，因?yàn)樵撨^(guò)程中隨著感病植株被拔除，a基因頻率不斷降低；為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化操作，擬除去套袋環(huán)節(jié)，改為每代自然傳粉并拔除感病植株，也可以達(dá)到提高純合抗病植株比例的目的，但這種方法相對(duì)于連續(xù)自交來(lái)說(shuō)，育種進(jìn)程將減慢．（填“加快”或“減慢”或“不變”）．
（3）現(xiàn)有一株基因型為Aaa的抗病植株，可能是三體植株（假說(shuō)1）；也可能是如⑤所示由于染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的（假說(shuō)2）．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一最簡(jiǎn)捷交配實(shí)驗(yàn)方案（設(shè)假說(shuō)2中產(chǎn)生的各種配子均能受精且后代均能存活），探究何種假說(shuō)成立．（寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，預(yù)期結(jié)果和結(jié)論）
實(shí)驗(yàn)思路：讓該植株進(jìn)行自交
預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：自交后代抗病：不抗病=2：1，則可能是三體植株（假說(shuō)1）；自交后代抗�。翰豢共�=3：1，則是如⑤所示的染色體結(jié)構(gòu)變異．

Answer 1

分析 基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子獨(dú)立遺傳給后代，同時(shí)位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合．

解答 解：（1）由題圖可知，7號(hào)染色體三體的植物的基因型是AAa，在減數(shù)分裂過(guò)程中，任意2個(gè)7號(hào)染色體形成一個(gè)四分體，另一個(gè)7號(hào)染色體隨機(jī)移向細(xì)胞的一極，因此減數(shù)分裂形成的配子的類型及比例是AA：a：Aa：A=1：1：2：2，因此圖中“？”應(yīng)該是基因A；配子②的基因型是a，配子④的基因型是A，若減數(shù)分裂過(guò)程沒(méi)有發(fā)生基因突變和染色體交叉互換，則配子②和④合起來(lái)的基因型是Aa，與親本AAa不同，因此不可能是來(lái)自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞．
（2）連續(xù)自交并每代拔除感病植株來(lái)提高純合抗病植株的比例，會(huì)使不抗病基因a的基因頻率逐漸降低；除去套袋環(huán)節(jié)，改為每代自然傳粉，水稻可以進(jìn)行雜交，使水稻純合度降低，會(huì)減慢育種進(jìn)程．
（3）基因型為Aaa的抗病植株，如果是三體，產(chǎn)生的配子的類型及比例是A：aa：Aa：a=1：1：2：2，雄配子aa、Aa不能參與受精，能參與受精的雄配子的類型及比例是A：a=1：2，自交后代不抗病的比例是$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}=\frac{1}{3}$，抗病比例是A_=$\frac{2}{3}$，抗�。翰豢共�=2：1；如果是⑤的類型，產(chǎn)生的配子的類型及比例是A：aa=1：1，由于aa是染色體片段的重復(fù)，不是染色體數(shù)目變異，因此都能受精，自交后代的不抗病的比例是aaaa=$\frac{1}{4}$，A_=$\frac{3}{4}$，抗�。翰豢共�=3：1．
故答案為：
（1）A     不可能
（2）a基因頻率    減慢
（3）讓該植株進(jìn)行自交實(shí)驗(yàn)     如果自交后代抗�。翰豢共�=2：1，則可能是三體植株（假說(shuō)1）；自交后代抗�。翰豢共�=3：1，則是如⑤所示的染色體結(jié)構(gòu)變異

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律的實(shí)質(zhì)、減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為變化及其與分離定律和自由組合定律之間的關(guān)系、染色體變異的類型與育種等知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、綜合解答問(wèn)題．