Question

【题目】普通小麦为六倍体，染色体的组成为AABBDD=42。普通小麦的近缘物种有野生一粒小麦（AA）、提莫菲维小麦（AAGG）和黑麦（RR）等，其中A、B、D、G、R分别表示一个含7条染色体的染色体组。黑麦与普通小麦染色体组具有部分同源关系。研究人员经常采用杂交育种的方法来改善小麦品质。

（1）野生一粒小麦含抗条锈病基因和抗白粉病基因，普通小麦无相应的等位基因，改良普通小麦通常采用如下操作：将纯合野生一粒小麦与普通小麦进行杂交获得F1，然后再___________获得F2。若两个基因独立遗传，则在F2中同时具有抗条锈病和抗白粉病的个体最可能占_______________。

（2）野生提莫菲维小麦（AAGG）含抗叶斑病基因（位于G组染色体上），可以通过如下方案改良普通小麦：

①杂种F1染色体的组成为_______________。

②F1产生的配子中，理论上所有配子都含有_______________组染色体。

③检测发现F2中G组染色体的抗病基因转移到了A组染色体上，原因是60Co射线照射F1导致细胞内发生___________________________变化，F2与普通小麦杂交选育F3，F3自交多代选育抗叶锈病普通小麦新品种（AABBDD）。

（3）利用黑麦（RR）采取与（2）相同的操作改良普通小麦时，培育出了多个具有黑麦优良性状的普通小麦改良品种（AABBDD），而且自交多代稳定遗传。为研究相关机制，科研人员利用黑麦R组第6号、7号、3号染色体和普通小麦特异性引物扩增，相关结果如下：

图1R组的6号染色体特异引物pSc119.1扩增结果

注：M：标准物；1：黑麦；2：普通小麦；3：R组6号染色体；4~15：待测新品系。

图2R组的7号染色体特异引物CGG26扩增结果

注：M：标准物；1：黑麦的7号染色体；2：普通小麦；3~8：待测新品系。

图3R组的3号染色体特异引物SCM206扩增结果

注：M：标准物；1：黑麦的3号染色体；2：普通小麦；3~7：待测新品系。

在上述检测中R组6号染色体的750bp条带，R组7号染色体的150bp条带，R组3号染色体的198bp条带对应的品种具有不同的优良抗病性状。其中__________号品系具有全部抗病性状。

（4）研究人员通过光学显微镜观察普通小麦改良品种染色体，观察有丝分裂中期染色体的_____________，观察减数分裂染色体的_______________行为，可以从细胞学角度判断新品系是否稳定遗传。

（5）进一步利用不同荧光素标记的探针检测小麦和黑麦染色体片段，可知普通小麦改良品种染色体中含有R组染色体片段。由于R组染色体中有普通小麦染色体的同源区段，因此普通小麦改良品种在进行减数分裂时_____________，从而使其细胞中染色体更加稳定，该研究也为小麦品种改良提供新思路。

Answer 1

【答案】 自交 9/16 AABDG=35 A组 G组含抗病基因的染色体片段转移到A组染色体上 4、7 形态、数目、结构 联会和平分 黑麦染色体与普通小麦染色体的同源区段可进行交叉互换，导致R组染色体片段转移（移接/易位）到普通小麦染色体上

【解析】试题分析：本题考查杂交育种的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。本题属于信息给予题，解题的关键是根据题目寻找有效的信息。同时本题也涉及到了减数分裂、有丝分裂、染色体变异等方面的知识，难度较大，需要学生具有一定的识图能力、应用所学知识综合分析、解决问题的能力。

（1）野生一粒小麦含抗条锈病基因和抗白粉病基因，普通小麦无相应的等位基因，假如控制抗条锈病基因和抗白粉病基因分别为C和E，则野生型小麦的基因型为CCEE，由于普通小麦无相应的等位基因，将纯合野生一粒小麦与普通小麦进行杂交获得F1，则F1的基因型为COEO（O代表无对应的等位基因），然后再自交获得F2。若两个基因独立遗传，则后代的基因型为C_E_：C_OO：OOE_：OOOO=9：3：3：1，其中在F2中同时具有抗条锈病和抗白粉病的个体（基因型为C_E_）最可能占9/16。

（2）①提莫菲维小麦（AAGG）经减数分裂产生的配子染色体组成为AG，普通小麦经过减数分裂产生的配子染色体组成为ABD，二者结合即产生F1，其染色体组成为AABDG，且有35条染色体，

②由F1的染色体组成AABDG可知，只有两个A组之间具有同源染色体，而B、D、G组都只有一个染色体组，且B、D、G组之间的染色体互为非同源染色体。在减数分裂产生配子时，由于同源染色体的分离（即A与A的分离），A组染色体会进入每一个配子中，导致每个配子中都含有A组染色体。

③由于F2中G组染色体的抗病基因转移到了A组染色体上，说明发生了染色体结构的变异，即60Co射线照射F1导致细胞内发生G组含抗病基因的染色体片段转移到A组染色体上。

（3）据图分析可知，R组6号染色体的750bp条带所对应的品种中，3—15号品系具有抗病性状；R组7号染色体的150bp条带所对应的品种中，4、5、7、8号品系具有抗病性状；，R组3号染色体的198bp条带对应的品种中，3、4、6、7具有抗病性状，因此4、7号品系具有全部抗病性状。

（4）处于有丝分裂中期的细胞形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察；在减数分裂过程中，同源染色体会发生联会，形成四分体及分离（平分）等规律性变化，因此通过光学显微镜观察普通小麦改良品种染色体，可以观察有丝分裂中期染色体的形态、数目、结构，通过观察减数分裂染色体的联会和平分等规律性变化，可以从细胞学角度判断新品系是否稳定遗传。

（5）由于R组染色体中有普通小麦染色体的同源区段，因此普通小麦改良品种在进行减数分裂时黑麦染色体与普通小麦染色体的同源区段可进行交叉互换，导致R组染色体片段转移（移接/易位）到普通小麦染色体上，从而使其细胞中染色体更加稳定，该研究也为小麦品种改良提供新思路。