Question

李振声院士获得了2006年度国家最高科技奖，其主要成就是实现了小麦同偃麦草的远缘杂交，培育成了多个小偃麦品种，请回答下列有关小麦遗传育种的问题：
（1）如果小偃麦早熟（A）对晚熟（a）是显性，抗干热（B）对不抗干热（b）是显性（两对基因自由组合），在研究这两对相对性状的杂交试验中，以某亲本与双隐性纯合子杂交，F₁代性状分离比为1：1，请写出此亲本可能的基因型：

 

．
（2）如果决定小偃麦抗寒与不抗寒的一对基因在叶绿体DNA上，若以抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交，要得到抗寒早熟个体，需用表现型为

 

的个体作母本，该纯合的抗寒早熟个体最早出现在

 

代．
（3）小偃麦有蓝粒品种，如果有一蓝粒小偃麦变异株，籽粒变为白粒，经检查，其体细胞缺少一对染色体，这属于染色体变异中的数目变异，如果将这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交，得到的F₁代自交，请分别分析F₂代中出现染色体数目正常与不正常个体的原因：
①F₁代通过

 

能产生

 

；
②

 

产生正常的F₂代；
③

 

产生不正常的F₂代．
（4）除小偃麦外，我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交．
①普通小麦（六倍体）配子中的染色体数为21，配子形成时处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为

 

；
②黑麦配子中的染色体数和染色体组数分别为7和1，则黑麦属于

 

倍体植物；
③普通小麦与黑麦杂交，F₁代体细胞中的染色体组数为

 

，由此F₁代可进一步育成小黑麦．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：根据F₁代性状分离比为1：1，判断亲本的基因型．叶绿体DNA上，为细胞质遗传，表现为母系遗传的特点，后代无一定的性状分离比．

解答： 解：：（1）已知小偃麦早熟（A）对晚熟（a）是显性，抗干热（B）对不抗干热（b）是显性（两对基因自由组合）．在研究这两对相对性状的杂交试验中，以某亲本与双隐性纯合子（aabb）杂交，F₁代性状分离比为1：1，说明有一对基因是杂合子的测交，另一对基因没有性状分离，可以是显性纯合子或者是隐性纯合子．所以该亲本的基因型可能是：AaBB、Aabb、AABb、aaBb．
（2）已知早熟（A）对晚熟（a）是显性，而决定小偃麦抗寒与不抗寒的一对基因在叶绿体DNA上．若以抗寒晚熟（aa）与不抗寒早熟（AA）的纯合亲本杂交，根据细胞核遗传和细胞质遗传的特点，要得到抗寒早熟个体应该用表现型为抗寒晚熟的个体作母本，得到的子代全部具有抗寒早熟特点，但是早熟为杂合子Aa，所以该纯合的抗寒早熟（AA）个体最早出现在F₂代．
（3）由题意可知籽粒变为白粒是由于其体细胞缺少一对染色体引起的，这属于染色体变异中的数目变异．如果将这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交，得到的F₁应该少了一条染色体，所以F1代通过减数分裂能产生一半的正常的配子与一半的不正常配子（少一条染色体）；如果正常配子相互结合，则产生正常的F₂代；如果不正常配子相互结合或者正常配子与不正常配子结合，则产生不正常的F₂代．
（4）①已知普通小麦（六倍体）配子中的染色体数为21，则普通小麦体细胞中染色体数2n=42．所以普通小麦经过减数分裂形成配子时，处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为2n=42．
②普通小麦为六倍体，体细胞含42条染色体，每个染色体组含染色体7条；黑麦为二倍体，体细胞14条染色体，每个染色体组含染色体7条，所以黑麦的配子中的染色体数和染色体组数分别为7和1．
③普通小麦（六倍体）与黑麦（二倍体）杂交，F₁代体细胞中的染色体组数为4，由此F₁代进过秋水仙素处理可进一步育成八倍体小黑麦． 
故答案是：
（1）AaBB、Aabb、AABb、aaBb
（2）抗寒晚熟      F₂（或子二）
（3）①减数分裂     正常与不正常的两种配子  
②正常配子相互结合
③不正常配子相互结合、正常配子与不正常配子结合
（4）①42      ②二       ③4

点评：本题考查基因的自由组合规律的实质及应用相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养学生分析题意、获取信息及预测基因型和表现型的能力，结合实验设计，综合性较强．