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2026 贵州 · 第20题

2026 贵州必修2-第2章 基因和染色体的关系三体遗传与配子形成●●●○○

题干

某高度自交的二倍体农作物(2n=14)产量较低,但用适当的品系配制杂种,可显著提高产量。该农作物的育性受基因D/d控制,雄性不育基因d纯合时不能产生花粉;种子颜色受基因E/e控制,茶褐色(E)对黄色(e)为显性,两对基因位于一对同源染色体上。科研人员构建了一条含有基因D和E的异常染色体,并导入基因型为ddee的植株,获得三体植株(2n+1)品系W。W品系产生配子时,异常染色体不参与联会,随机移向细胞一极。含异常染色体的卵细胞有4/7不存活,含异常染色体的花粉均不存活。(不考虑染色体互换及其他变异,回答下列问题: (1)W品系减数分裂产生配子的过程中,细胞中染色体数最多为_____条,发生该数目变化的时期是_____,所产生的配子基因型为___________。 (2)为了避免去雄处理,将W品系自交,从中选取颜色为_____的种子作母本,与野生型(DDEE)杂交,即可获得高产杂种品系。该高产品系自交后代的产量往往会降低,最可能的原因是_____。若将W品系的所有植株自交,子代中三体植株的比例为_____。 (3)W品系产生配子时,假设三条染色体(该异常染色体与含基因de的两条染色体)中的一条随机移向细胞一极,另外两条移向另一极,含该异常染色体的配子存活率与上述情况相同,则产生可育的雌配子基因型及比例为_____。

答案

(1) (2) ①. 黄色 ②. 高产杂种是杂合子,自交后代会发生性状分离,出现低产纯合个体 ③. 3/10##30% (3)de:DE:ddee:DdEe=14:3:7:6

解析

该农作物含有染色体2n=14,W是三体,含有2n+1=15条染色体。减数分裂过程中,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,含8条染色体的次级性母细胞着丝粒分裂后染色体数最多为16条。W的基因型为DddEee(两条正常染色体均带de,一条异常染色体带DE),异常染色体不联会、随机分配,因此产生的配子为不含异常的de,和含异常染色体的DdEe两种。 需要选择雄性不育(dd纯合)的母本,d与e连锁在正常染色体上,dd个体一定为ee,表现为黄色,因此选黄色种子即可,无需去雄。杂种优势依赖杂合子的杂合状态,自交后发生性状分离,会出现低产的纯合子,因此产量降低。 计算三体比例:W产生的花粉中含异常染色体的全部致死,只有de(正常染色体)可育;卵细胞原本de:DdEe=1:1,含异常的卵细胞有4/7不存活,因此存活的卵细胞中,de占1,DdEe占1×(1−4/7​)=3/7,三体子代由含异常的卵细胞受精而来,因此比例为3/7÷(1+3/7)​​=3/10。 三条染色体(1条DE、2条de)分离时,1条随机移向一极,2条移向另一极,共3种等概率组合,产生配子比例为:DE:de:DdEe:ddee=1:2:2:1。含异常染色体的配子(DE、DdEe)存活率为3/7,不含异常的(de、ddee)全部存活,因此存活后比例为:(1×3/7):(2×1):(1×1):(2×3/7​)=3:14:7:6,即de:DE:ddee:DdEe=14:3:7:6。