Question

【題目】三倍體毛白楊(XY性別決定)是中國(guó)工程院院士、北京林業(yè)大學(xué)博士生導(dǎo)師朱志娣教授為首的課題組，采用染色體加倍等技術(shù)，經(jīng)過(guò)十五年研究所取得的新品種。三倍體毛白楊具有速生、優(yōu)質(zhì)、高效特點(diǎn)是紙張制造的理想原料，出漿率為普通楊樹(shù)的兩倍。三倍體毛白楊非常適合黃河區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)它的耐寒、抗旱、速生性的特點(diǎn)很適合三北地區(qū)防護(hù)林帶栽種。

下圖為三倍體毛白楊的兩種培育途徑

(1)II與I相比的優(yōu)勢(shì)為____________。

(2)觀察發(fā)現(xiàn)在雄性配子中含有兩條結(jié)構(gòu)相同的性染色體。產(chǎn)生2n雄性配子的原因?yàn)?/span>____________。

(3)II途徑中三倍體毛白楊的性染色體為______________________________________________。

(4)三倍體毛白楊也解決了早春飛絮和花粉的煩惱，請(qǐng)解釋原因。______________。

Answer 1

【答案】大大提高后代的變異率，加速優(yōu)良后代的選育 減數(shù)第二次分裂過(guò)程中，姐妹染色單體沒(méi)有分開(kāi) XYY或者 XXX 有性生殖能力較低（聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞）

【解析】

有絲分裂前期，秋水仙素抑制紡錘絲形成，導(dǎo)致在后期著絲點(diǎn)分裂，染色體分離時(shí)，沒(méi)有紡錘絲的牽引，分裂后的染色體無(wú)法到達(dá)細(xì)胞兩端，也就形成不了子細(xì)胞，從而導(dǎo)致分裂結(jié)束時(shí)這個(gè)細(xì)胞的染色體數(shù)目比正常時(shí)的數(shù)目加倍。

1.細(xì)胞分裂前的間期，進(jìn)行DNA和染色體的復(fù)制，染色體數(shù)目不變，DNA數(shù)目變?yōu)樵��?xì)胞的兩倍；2.減一前期同源染色體聯(lián)會(huì)，形成四分體；3.減一中期，同源染色體著絲點(diǎn)對(duì)稱排列在赤道板上(或同源染色體排列在赤道板兩端)，（與動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂大致相同）；4.減一后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，移向細(xì)胞兩極；5.減一末期細(xì)胞一分為二，形成次級(jí)精母細(xì)胞或形成極體和次級(jí)卵母細(xì)胞；6.減二前期次級(jí)精母細(xì)胞中染色體再次聚集，再次形成紡錘體；7.減二中期染色體著絲點(diǎn)排在赤道板上；8.減二后期染色體著絲點(diǎn)分離，染色體移向兩極；9.減二末期，細(xì)胞一分為二，精原細(xì)胞形成精細(xì)胞，卵原細(xì)胞形成卵細(xì)胞和極體。

（1）I通過(guò)秋水仙素處理使體細(xì)胞的染色體加倍形成四倍體，再與二倍體雜交形成三倍體；II通過(guò)高溫處理得到雄性染色體加倍的精子，雄性配子變異頻率相對(duì)較高，與正常雌配子交配，得到三倍體。故II與I比較大大提高后代的變異率，加速優(yōu)良后代的選育。

（2）雄性體細(xì)胞中性染色體組成為XY，觀察發(fā)現(xiàn)雄性配子中含有兩條結(jié)構(gòu)相同的性染色體，結(jié)合精子的形成過(guò)程，可知在減數(shù)第二次分裂后期，著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體沒(méi)有分開(kāi)，都進(jìn)入同一個(gè)精細(xì)胞中，從而形成2n雄性配子。

（3）II過(guò)程雌配子正常減數(shù)分裂得來(lái)，性染色體是X，通過(guò)（2）知道雄配子中的性染色體可能是XX或者YY，故三倍體毛白楊的性染色體為XXX或XYY。

（4）三倍體生物，細(xì)胞內(nèi)染色體組成奇數(shù)倍體，減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不會(huì)產(chǎn)生正常的配子，有性生殖能力較低，故三倍體的白毛楊不出現(xiàn)早春飛絮和花粉。