Question

16．科学家们用长穗偃麦草（二倍体）与普通小麦（六倍体）杂交培育小麦新品种--小偃麦．相关的实验如下，请回答有关问题：
（1）长穗偃麦草与普通小麦杂交，F₁体细胞中的染色体组数为4．长穗偃麦草与普通小麦杂交所得的F₁不育，其原因是无同源染色体，不能产生正常配子，
可用秋水仙素处理F₁幼苗，获得可育的小偃麦．
（2）小偃麦中有个品种为蓝粒小麦（40W+2E），40W表示来自普通小麦的染色体，2E表示携带有控制蓝色色素合成基因的1对长穗偃麦草染色体．若丢失了长穗偃麦草的一个染色体则成为蓝粒单体小麦（40W+1E），这属于染色体数目变异．为了获得白粒小偃麦（1对长穗偃麦草染色体缺失），可将蓝粒单体小麦自交，在减数分裂过程中，产生两种配子，其染色体组成分别为20W和20W+1E，这两种配子自由结合，产生的后代中白粒小偃麦的染色体组成是40W．
（3）为了确定白粒小偃麦的染色体组成，需要做细胞学实验进行鉴定．取该小偃麦的根尖或芽尖作实验材料，制成临时装片进行观察，其中有丝分裂中期期的细胞染色体最清晰．
（4）若纯合蓝粒小麦（40W+2E）的基因型用（+^A+^A）表示，获得的白粒小偃麦（1对长穗偃麦草染色体缺失）的基因型用（--）表示，则蓝粒单体小麦（40W+1E）的基因型为（+^A-）．

Answer 1

分析 长穗偃麦草的配子有一个染色体组，普通小麦的配子有三个染色体组，所以F₁体细胞有四个染色体组．丢失一条染色体属于染色体数目变异（单体），2E变成1E后减数分裂时没有与1E配对的同源染色体，所以形成的配子中一种有E，一种没有E．这两种配子自由结合的后代中的白粒个体是两个没有E的配子结合的结果．选择实验材料时，不能精确到分生区等部位，所以要写根尖或芽尖，有丝分裂中期染色体的结构和数目最清晰．

解答 解：（1）长穗偃麦草与普通小麦是两个物种，在能实现种间杂交的情况下，得到的后代体细胞中含有两个物种的染色体，即四个染色体组（1个由长穗偃麦草提供，3个由普通小麦提供）；由于染色体来自两个物种，因此该杂种后代在进行减数分裂时，会因为联会紊乱不能形成正常的配子；如果用秋水仙素处理其幼苗，得到染色体加倍的个体，则能产生后代．
（2）由题干中提供的“丢失了长穗偃麦草的一个染色体”，可知该变异为染色体数目变异；蓝粒单体小麦（40W+1E）自交，其减数分裂可产生两种类型的配子：20W和20W+1E；若这两种配子自由结合，产生的后代有三种染色体组成，分别是：40W、40W+1E、40W+2E，其中白粒小偃麦的染色体组成是40W．
（3）如要观察细胞的染色体组成，需选择分裂旺盛的细胞（根尖或芽尖）作为实验材料，在有丝分裂中期细胞中染色体最清晰．
（4）若纯合蓝粒小麦（40W+2E）的基因型用（+^A+^A）表示，获得的白粒小偃麦（1对长穗偃麦草染色体缺失）的基因型用（--）表示，则蓝粒单体小麦（40W+1E）的基因型为（+^A-）．
故答案为：
（1）4  无同源染色体，不能产生正常配子   秋水仙素   
（2）染色体数目     20W和20W+1E    40W  
（3）根尖或芽尖     有丝分裂中期
 （4）（+^A-）

点评 本题考查生物变异与减数分裂的相关知识，要求学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．