Question

31、回答下列有关小麦杂交育种的问题

假设小麦高产与低产受一对等位基因控制（用A、a表示），基因型AA为高产，Aa为中产，aa为低产，抗锈病与不抗锈病受另一对等位基因控制（用B、b表示），只要有一个B基因就表现为抗病，这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。现有高产不抗锈病与低产抗锈病两个纯种品系杂交产生F₁，F₁自交得F₂。

⑴F₂中能稳定遗传的高产抗锈病个体的基因型为                       ，占F₂中该性状个体的比例为            ，在下图中画出F₂各表现型及其数量比例的柱形图。

⑵选出F₂中抗锈病品系自交得到F₃中基因型BB：Bb:bb=                   

⑶在上述小麦品种的选育过程中，在实验田里发现了一株小麦出现的新性状，经初步研究证明导致这一新性状的出现是由于在受精卵时期发生了基因突变或染色体变异。请你设计一个简单的实验进一步探究这一新性状出现的原因，写出实验的思路和可能出现的实现现象和结论。

实验思路：                                           

实验结果预测和分析：

A：                                                        

B：                                       

Answer 1

⑴AABB（2分）   1/3 （2分）

如图所示（3分）

⑵3：2：1（2分）

⑶①选取该变异小麦和正常小麦的根尖，分别制作成装片，观察根尖分生区细胞在有丝分裂中期时染色体的结构和数目并相互对比（3分）

A：若变异小麦的染色体数目或结构与正常小麦有差异，则该新性状出现的原因可能为染色体变异（2分）

B：若变异小麦的染色体数目或结构与正常小麦相同，则该新性状出现的原因可能为基因突变。（2分）

解析:

本题综合考查了基因自由组合定律、相关变异知识的实验设计。对于两对相对性状的遗传一般是把每对性状分开来计算然后再相乘或相加即可得结果。作为第一对性状中的产量问题是相当于不完全显性，从F₁双杂合子开始自交，则能稳定遗传的高产抗病基因型为AABB，占高产抗病性状中的比例为1/16÷（1/4×3/4）= 1/3；F₂中抗锈病个体品系的基因型及比例为1/3BB和2/3Bb,自交后代中，BB为1/3＋2/3×1/4=1/2，Bb 为2/3×2/4=1/3，bb个体为2/3×1/4=1/6，所以三者比例为3：2：1。对于基因突变还是染色体变异，一般在光学显微镜下，只能看到染色体变异，而基因突变一般是观察不到的，而染色体数目或结构的改变一般选择有丝分裂中期的细胞，这时细胞的形态数目清晰可辨。通常采用是根尖分生区细胞来作为实验材料，要对正常小麦和新性状的小麦细胞中的染色体进行比较才能确定其是否发生了染色体变异，如发生则可以观察到，如没有发生则观察不到，而为基因突变。