Question

【題目】玉米中有一種雄性不育的變異，育種專家在用該種雄性不育植株進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)少數(shù)父本具有恢復(fù)雄性可育的作用，而且證明這種恢復(fù)作用是由染色體上顯性基因Rf控制的（rf無此效應(yīng)）。控制雄性可育性的基因在細(xì)胞質(zhì)中，若以（S）代表雄性不育的細(xì)胞質(zhì)基因，（N）代表雄性正常的細(xì)胞質(zhì)基因，且已知以（S）rfrf和（N）RfRf為親本雜交時(shí)，F1均為雄性可育，且（N）rfrf也能正常自交。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：

（1）由題意可知雄性不育株細(xì)胞質(zhì)中含有________ 基因，且核基因的相關(guān)基因型為_________________________

（2）以（S）rfrf和（N）RfRf為親本雜交，F1 自交得到的表現(xiàn)型和比例為________請(qǐng)寫出此過程的遺傳圖解（不要求寫配子）______

（3）玉米群體中，與雄性不育株雜交，后代均為雄性正常的株系稱為恢復(fù)系，而與雄性不育株雜交，具有保持其不育性并在世代中穩(wěn)定傳遞的株系稱為保持系，據(jù)此可知玉米種群中恢復(fù)系有____種，其相應(yīng)基因型為____________；保持系有__________ 種，其相應(yīng)基因型為___________。

Answer 1

【答案】S rfrf 雄性可育：雄性不育=3：1 2 （S）RfRf、(N)RfRf 1 )(N)rfrf

【解析】

由題干信息知“恢復(fù)作用是由染色體上顯性基因Rf控制的”，則Rf、rf基因?qū)儆诩?xì)胞核基因，“以（S）代表雄性不育的細(xì)胞質(zhì)基因，（N）代表雄性正常的細(xì)胞質(zhì)基因”知細(xì)（S）、（N）是細(xì)胞質(zhì)基因，兩種基因共同影響雄性植株的育性。

（1）由題意“以（S）rfrf和（N）RfRf為親本雜交時(shí)，F1均為雄性可育，且（N）rfrf也能正常自交”可知，雄性不育植株需同時(shí)具有細(xì)胞質(zhì)不育基因（s）和細(xì)胞和基因rf純合；

（2）由題意可知：（S）rfrf為雄性不育植株，故雜交時(shí)只能做母本，則（N）RfRf為父本，親本雜交組合可寫成（S）rfrf×（N）RfRf，又細(xì)胞質(zhì)基因來自母本，細(xì)胞核基因的遺傳符合孟德爾遺傳規(guī)律，后代細(xì)胞質(zhì)基因?yàn)椋?/span>S），細(xì)胞核基因?yàn)?/span>Rfrf，則F1全為（S）Rfrf，表現(xiàn)為雄性可育，F1自交，F2基因型和表現(xiàn)型及比例為雄性可育（S）RfRf：雄性可育（S）Rfrf：雄性不育（S）rfrf=1：2：1，遺傳圖解如下：

（3）由題意可知：恢復(fù)系是指與雄性不育系（S）rfrf雜交，后代均表現(xiàn)為雄性正常的株系，因?yàn)樾坌圆挥�株�?/span>S）rfrf雜交時(shí)只能作為母本，則雜交后代細(xì)胞質(zhì)基因可確定為（S），欲使后代均為雄性可育，則父本細(xì)胞核基因Rf必須純合，細(xì)胞質(zhì)基因既可為（N），也可為（S），綜上恢復(fù)系基因型為（S）RfRf、（N）RfRf，共2種；同理，保持系細(xì)胞核基因rf必須純合，又因?yàn)樾坌圆挥�株�?/span>S）rfrf只能做母本，故保持系的細(xì)胞質(zhì)基因不能為（S），只能是（N），綜上，保持系的基因型只有（N）rfrf一種。