Question

植物的自交不亲和性是指当花粉落在自身柱头上时，花粉不能够正常萌发或穿过柱头，无法完成受精作用，表现为自交不能结实的现象。为了将白菜中的自交不亲和基因转入甘蓝型油菜，科研人员进行了图1所示的杂交实验过程，从而培育出自交不亲和的油菜。

(1)据图分析，F₁的染色体组成为________，其中C组染色体有________条。由于C组染色体在减数分裂时会随机移向某一极，F₁形成的配子中染色体组成为AC的配子占________，因而F₁与亲代母本杂交可获得染色体组成为AACC的BC₁植株，选育得到自交不亲和的纯系植株M。植株M自交不亲和的原因是F₁________________。

(2)科研人员以得到的纯系植株M与纯系甘蓝型油菜杂交，得到子一代，子一代植株自交获得的510株植株中，369株为自交亲和植株，其余为自交不亲和植株，初步判断自交不亲和性状是________性状。对子一代植株进行测交，调查测交后代植株群体的亲和性分离情况，可验证该假设。符合预期的结果是________。

(3)研究发现，油菜自交不亲和性与S位点的基因型有关，机理如图2所示。

①据图分析，落在柱头上的油菜花粉是否能萌发决定于________________。

②自交不亲和现象有利于防止自交退化，自交导致退化的原因是________________。

Answer

AAC 9 1/512或1/29 有一个A染色体组来自白菜，带有自交不亲和基因(其中含有自交不亲和的基因) 隐性 自交亲和与自交不亲和植株比为1∶1 父本S位点的基因组成中是否具有与母本相同的类型 自交会导致隐性致病基因纯合表达

【解析】

根据图1分析，自交不亲和白菜二倍体共有20条染色体，因此A是一个染色体组，染色体数目是10；自交亲和甘蓝油菜共有38条染色体，染色体组成是AACC，其中A是10条染色体，则C是9条染色体。分析杂交实验过程：白菜AA（父本）与甘蓝型油菜AACC（母本）杂交，产生的子一代为AAC；子一代与母本AACC杂交，得到BC1，进而选育出植株M。将白菜和甘蓝型油菜的A分别用A1、A2表示，则遗传图解为：

P 白菜♂ 甘蓝型油菜♀

A1A1 × A2A2CC

↓

F1 A1A2C × 甘蓝型油菜♀A2A2CC

↓

BC1 A1A2CC A2A2CC

↓ 选育

植株M A1A1CC

（1）根据以上分析已知，F1的染色体组成为AAC，其中A组有10条染色体，C组有9条染色体；减数分裂过程中，C组染色体会随机移向某一极，因此其产生的配子中AC的配子占1/29；由于F1有一个A染色体组来自白菜，带有自交不亲和基因，因此其与亲代母本杂交可获得染色体组成为AACC的BC1植株，选育得到自交不亲和的纯系植株M。

（2）根据题意分析，纯系植株M与纯系甘蓝型油菜杂交，得到子一代基因型应该只有一种，而其自交产生的后代发生了性状分离，且自交亲和植株：自交不亲和植株=369：（500-369）≈3:1，相当于一对杂合子的自交实验，说明自交不亲和性状是隐性性状；若以上推测是正确的，则对子一代基因型测交后代会发生1:1的性状分离比，即自交亲和与自交不亲和植株比为1∶1 。

（3）① 据图2分析，三幅图中的父本相同，母本不同，而只有第三幅图中花粉萌发了，说明落在柱头上的油菜花粉是否能萌发决定于父本S位点的基因组成中是否具有与母本相同的类型。

②自交会导退化的原因是会导致隐性致病基因纯合表达。