Question

李振聲院士獲得了2006年度國家最高科技獎，其主要成就是實現了小麥同偃麥草的遠緣雜交，培育成了多個小偃麥品種，請回答下列有關小麥遺傳育種的問題：
（1）如果小偃麥早熟（A）對晚熟（a）是顯性，抗干熱（B）對不抗干熱（b）是顯性（兩對基因自由組合），在研究這兩對相對性狀的雜交試驗中，以某親本與雙隱性純合子雜交，F₁代性狀分離比為1：1，請寫出此親本可能的基因型：

 

．
（2）如果決定小偃麥抗寒與不抗寒的一對基因在葉綠體DNA上，若以抗寒晚熟與不抗寒早熟的純合親本雜交，要得到抗寒早熟個體，需用表現型為

 

的個體作母本，該純合的抗寒早熟個體最早出現在

 

代．
（3）小偃麥有藍粒品種，如果有一藍粒小偃麥變異株，籽粒變為白粒，經檢查，其體細胞缺少一對染色體，這屬于染色體變異中的數目變異，如果將這一變異小偃麥同正常小偃麥雜交，得到的F₁代自交，請分別分析F₂代中出現染色體數目正常與不正常個體的原因：
①F₁代通過

 

能產生

 

；
②

 

產生正常的F₂代；
③

 

產生不正常的F₂代．
（4）除小偃麥外，我國也實現了普通小麥與黑麥的遠緣雜交．
①普通小麥（六倍體）配子中的染色體數為21，配子形成時處于減數第二次分裂后期的每個細胞中的染色體數為

 

；
②黑麥配子中的染色體數和染色體組數分別為7和1，則黑麥屬于

 

倍體植物；
③普通小麥與黑麥雜交，F₁代體細胞中的染色體組數為

 

，由此F₁代可進一步育成小黑麥．

Answer 1

考點：基因的自由組合規律的實質及應用

專題：

分析：根據F₁代性狀分離比為1：1，判斷親本的基因型．葉綠體DNA上，為細胞質遺傳，表現為母系遺傳的特點，后代無一定的性狀分離比．

解答： 解：：（1）已知小偃麥早熟（A）對晚熟（a）是顯性，抗干熱（B）對不抗干熱（b）是顯性（兩對基因自由組合）．在研究這兩對相對性狀的雜交試驗中，以某親本與雙隱性純合子（aabb）雜交，F₁代性狀分離比為1：1，說明有一對基因是雜合子的測交，另一對基因沒有性狀分離，可以是顯性純合子或者是隱性純合子．所以該親本的基因型可能是：AaBB、Aabb、AABb、aaBb．
（2）已知早熟（A）對晚熟（a）是顯性，而決定小偃麥抗寒與不抗寒的一對基因在葉綠體DNA上．若以抗寒晚熟（aa）與不抗寒早熟（AA）的純合親本雜交，根據細胞核遺傳和細胞質遺傳的特點，要得到抗寒早熟個體應該用表現型為抗寒晚熟的個體作母本，得到的子代全部具有抗寒早熟特點，但是早熟為雜合子Aa，所以該純合的抗寒早熟（AA）個體最早出現在F₂代．
（3）由題意可知籽粒變為白粒是由于其體細胞缺少一對染色體引起的，這屬于染色體變異中的數目變異．如果將這一變異小偃麥同正常小偃麥雜交，得到的F₁應該少了一條染色體，所以F1代通過減數分裂能產生一半的正常的配子與一半的不正常配子（少一條染色體）；如果正常配子相互結合，則產生正常的F₂代；如果不正常配子相互結合或者正常配子與不正常配子結合，則產生不正常的F₂代．
（4）①已知普通小麥（六倍體）配子中的染色體數為21，則普通小麥體細胞中染色體數2n=42．所以普通小麥經過減數分裂形成配子時，處于減數第二次分裂后期的每個細胞中的染色體數為2n=42．
②普通小麥為六倍體，體細胞含42條染色體，每個染色體組含染色體7條；黑麥為二倍體，體細胞14條染色體，每個染色體組含染色體7條，所以黑麥的配子中的染色體數和染色體組數分別為7和1．
③普通小麥（六倍體）與黑麥（二倍體）雜交，F₁代體細胞中的染色體組數為4，由此F₁代進過秋水仙素處理可進一步育成八倍體小黑麥． 
故答案是：
（1）AaBB、Aabb、AABb、aaBb
（2）抗寒晚熟      F₂（或子二）
（3）①減數分裂     正常與不正常的兩種配子  
②正常配子相互結合
③不正常配子相互結合、正常配子與不正常配子結合
（4）①42      ②二       ③4

點評：本題考查基因的自由組合規律的實質及應用相關知識點，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，培養學生分析題意、獲取信息及預測基因型和表現型的能力，結合實驗設計，綜合性較強．