Question

【題目】普通小麥為六倍體，染色體的組成為AABBDD=42。普通小麥的近緣物種有野生一粒小麥（AA）、提莫菲維小麥（AAGG）和黑麥（RR）等，其中A、B、D、G、R分別表示一個含7條染色體的染色體組。黑麥與普通小麥染色體組具有部分同源關系。研究人員經常采用雜交育種的方法來改善小麥品質。

（1）野生一粒小麥含抗條銹病基因和抗白粉病基因，普通小麥無相應的等位基因，改良普通小麥通常采用如下操作：將純合野生一粒小麥與普通小麥進行雜交獲得F1，然后再___________獲得F2。若兩個基因獨立遺傳，則在F2中同時具有抗條銹病和抗白粉病的個體最可能占_______________。

（2）野生提莫菲維小麥（AAGG）含抗葉斑病基因（位于G組染色體上），可以通過如下方案改良普通小麥：

①雜種F1染色體的組成為_______________。

②F1產生的配子中，理論上所有配子都含有_______________組染色體。

③檢測發(fā)現F2中G組染色體的抗病基因轉移到了A組染色體上，原因是60Co射線照射F1導致細胞內發(fā)生___________________________變化，F2與普通小麥雜交選育F3，F3自交多代選育抗葉銹病普通小麥新品種（AABBDD）。

（3）利用黑麥（RR）采取與（2）相同的操作改良普通小麥時，培育出了多個具有黑麥優(yōu)良性狀的普通小麥改良品種（AABBDD），而且自交多代穩(wěn)定遺傳。為研究相關機制，科研人員利用黑麥R組第6號、7號、3號染色體和普通小麥特異性引物擴增，相關結果如下：

圖1R組的6號染色體特異引物pSc119.1擴增結果

注：M：標準物；1：黑麥；2：普通小麥；3：R組6號染色體；4~15：待測新品系。

圖2R組的7號染色體特異引物CGG26擴增結果

注：M：標準物；1：黑麥的7號染色體；2：普通小麥；3~8：待測新品系。

圖3R組的3號染色體特異引物SCM206擴增結果

注：M：標準物；1：黑麥的3號染色體；2：普通小麥；3~7：待測新品系。

在上述檢測中R組6號染色體的750bp條帶，R組7號染色體的150bp條帶，R組3號染色體的198bp條帶對應的品種具有不同的優(yōu)良抗病性狀。其中__________號品系具有全部抗病性狀。

（4）研究人員通過光學顯微鏡觀察普通小麥改良品種染色體，觀察有絲分裂中期染色體的_____________，觀察減數分裂染色體的_______________行為，可以從細胞學角度判斷新品系是否穩(wěn)定遺傳。

（5）進一步利用不同熒光素標記的探針檢測小麥和黑麥染色體片段，可知普通小麥改良品種染色體中含有R組染色體片段。由于R組染色體中有普通小麥染色體的同源區(qū)段，因此普通小麥改良品種在進行減數分裂時_____________，從而使其細胞中染色體更加穩(wěn)定，該研究也為小麥品種改良提供新思路。

Answer 1

【答案】 自交 9/16 AABDG=35 A組 G組含抗病基因的染色體片段轉移到A組染色體上 4、7 形態(tài)、數目、結構 聯(lián)會和平分 黑麥染色體與普通小麥染色體的同源區(qū)段可進行交叉互換，導致R組染色體片段轉移（移接/易位）到普通小麥染色體上

【解析】試題分析：本題考查雜交育種的相關知識，意在考查學生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系，形成知識的網絡結構的能力。本題屬于信息給予題，解題的關鍵是根據題目尋找有效的信息。同時本題也涉及到了減數分裂、有絲分裂、染色體變異等方面的知識，難度較大，需要學生具有一定的識圖能力、應用所學知識綜合分析、解決問題的能力。

（1）野生一粒小麥含抗條銹病基因和抗白粉病基因，普通小麥無相應的等位基因，假如控制抗條銹病基因和抗白粉病基因分別為C和E，則野生型小麥的基因型為CCEE，由于普通小麥無相應的等位基因，將純合野生一粒小麥與普通小麥進行雜交獲得F1，則F1的基因型為COEO（O代表無對應的等位基因），然后再自交獲得F2。若兩個基因獨立遺傳，則后代的基因型為C_E_：C_OO：OOE_：OOOO=9：3：3：1，其中在F2中同時具有抗條銹病和抗白粉病的個體（基因型為C_E_）最可能占9/16。

（2）①提莫菲維小麥（AAGG）經減數分裂產生的配子染色體組成為AG，普通小麥經過減數分裂產生的配子染色體組成為ABD，二者結合即產生F1，其染色體組成為AABDG，且有35條染色體，

②由F1的染色體組成AABDG可知，只有兩個A組之間具有同源染色體，而B、D、G組都只有一個染色體組，且B、D、G組之間的染色體互為非同源染色體。在減數分裂產生配子時，由于同源染色體的分離（即A與A的分離），A組染色體會進入每一個配子中，導致每個配子中都含有A組染色體。

③由于F2中G組染色體的抗病基因轉移到了A組染色體上，說明發(fā)生了染色體結構的變異，即60Co射線照射F1導致細胞內發(fā)生G組含抗病基因的染色體片段轉移到A組染色體上。

（3）據圖分析可知，R組6號染色體的750bp條帶所對應的品種中，3—15號品系具有抗病性狀；R組7號染色體的150bp條帶所對應的品種中，4、5、7、8號品系具有抗病性狀；，R組3號染色體的198bp條帶對應的品種中，3、4、6、7具有抗病性狀，因此4、7號品系具有全部抗病性狀。

（4）處于有絲分裂中期的細胞形態(tài)比較穩(wěn)定，數目比較清晰，便于觀察；在減數分裂過程中，同源染色體會發(fā)生聯(lián)會，形成四分體及分離（平分）等規(guī)律性變化，因此通過光學顯微鏡觀察普通小麥改良品種染色體，可以觀察有絲分裂中期染色體的形態(tài)、數目、結構，通過觀察減數分裂染色體的聯(lián)會和平分等規(guī)律性變化，可以從細胞學角度判斷新品系是否穩(wěn)定遺傳。

（5）由于R組染色體中有普通小麥染色體的同源區(qū)段，因此普通小麥改良品種在進行減數分裂時黑麥染色體與普通小麥染色體的同源區(qū)段可進行交叉互換，導致R組染色體片段轉移（移接/易位）到普通小麥染色體上，從而使其細胞中染色體更加穩(wěn)定，該研究也為小麥品種改良提供新思路。