Question

小麥的染色體數(shù)為42條。下圖表示小麥的三個純種品系的部分染色體及基因組成：Ⅰ、Ⅱ表示染色體，A為矮桿基因，B為抗矮黃病基因，E為抗條斑病基因，均為顯性。乙品系和丙品系由普通小麥與近緣種偃麥草雜交后，經(jīng)多代選育而來（圖中黑色部分是來自偃麥草的染色體片段）。

（1）乙、丙系在培育過程中發(fā)生了________變異。該現(xiàn)象如在自然條件下發(fā)生，可為________提供原材料。

（2）甲和乙雜交所得到的F₁自交，所有染色體正常聯(lián)會，則在細胞減數(shù)分裂    期基因A與a可隨________的分開而分離。F₁自交所得F₂中僅表現(xiàn)抗矮黃病的基因型為        �；�因型為AaB的個體所占比例為      。該過程      （符合/不符合）基因的自由組合定律。

（3）甲和丙雜交所得到的F₁自交，減數(shù)分裂中Ⅰ_甲與Ⅰ_丙因差異較大不能正常配對，而其他染色體正常配對，則在細胞減數(shù)分裂    期形成  個四分體；該減數(shù)分裂正常完成，可產(chǎn)生________種基因型的配子，配子中最多含有________條染色體。

（4）讓（2）中F₁與（3）中F₁雜交，若各種配子的形成機會和可育性相等，產(chǎn)生的種子均發(fā)育正常，則后代植株同時表現(xiàn)三種性狀的概率為________。

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）染色體結(jié)構(gòu)　生物進化�。�2）   MⅠ后   同源染色體　　aaBB aaB　1/4  符合 （3） MⅠ前20　4　22�。�4） 3/16

【解析】這道題綜合考查了遺傳的基本規(guī)律、染色體變異、減數(shù)分裂以及進化等相關(guān)知識，考查了學生的理解能力、獲取信息能力和綜合運用能力。乙細胞中，普通小麥的Ⅱ號染色體上，B基因所在的打陰影部分的染色體片段來自于偃麥草，偃麥草與普通小麥屬于兩個不同的物種，沒有同源染色體，所以乙在培育的過程中發(fā)生了染色體片段由偃麥草的染色體轉(zhuǎn)移到了它的非同源染色體即普通小麥的Ⅱ號染色體上，這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，同理，丙系在培育的過程中也發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異。依據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，染色體變異能為生物進化提供原材料。甲和乙雜交所得到的F₁，其細胞內(nèi)染色體組成如右圖,F₁的基因型為Ⅰ^AⅠ^aⅡ^BⅡ^O,A與a是位于一對同源染色體上的等位基因，在減數(shù)第一次分裂的后期，會隨著同源染色體的分離而分離。F₁所有染色體正常聯(lián)會，且A、B兩基因獨立遺傳，所以F₁自交所得F₂有9種基因型，即Ⅰ^AⅠ^AⅡ^BⅡ^B、Ⅰ^AⅠ^AⅡ^BⅡ^O、Ⅰ^AⅠ^aⅡ^BⅡ^B、Ⅰ^AⅠ^aⅡ^BⅡ^O、Ⅰ^aⅠ^aⅡ^BⅡ^B、Ⅰ^aⅠ^aⅡ^BⅡ^O、Ⅰ^AⅠ^AⅡ^OⅡ^O、Ⅰ^AⅠ^aⅡ^OⅡ^O和Ⅰ^aⅠ^aⅡ^OⅡ^O。其中僅表現(xiàn)抗矮黃病的只有Ⅰ^aⅠ^aⅡ^BⅡ^B和Ⅰ^aⅠ^aⅡ^BⅡ^O兩種基因型。甲和丙雜交所得到的F₁，其細胞內(nèi)染色體組成如右圖,F₁的基因型為Ⅰ^AOⅠ^aEⅡ⁰Ⅱ^O,除了I_甲與I_丙因差異較大不能正常配對形成四分體外，其余20對同源染色體的正常配對，各形成1個四分體，所以可觀察到20個四分體。在減數(shù)分裂形成配子的過程中，有可能I_甲與I_丙沒有平均分配到兩個次級性母細胞中，而是進入到了同一個次級性母細胞中，這樣就會形成Ⅰ^AOⅠ^aEⅡ⁰與Ⅱ⁰兩種基因型的配子；也有可能I_甲與I_丙平均分配到兩個次級性母細胞中，這樣就會形成Ⅰ^AOⅡ⁰與Ⅰ^aEⅡ⁰兩種基因型的配子。因此，最終可以形成4種基因型的配子。其中，基因型為Ⅰ^AOⅠ^aEⅡ⁰的配子中既含有I_甲又含有I_丙，染色體數(shù)目最多，為22條。

（2）中的F₁能產(chǎn)生基因型為Ⅰ^aOⅡ^O、Ⅰ^AOⅡ^O、Ⅰ^aOⅡ^B和Ⅰ^AOⅡ^B的四種配子，如下圖所示，四種配子的比例為1/4：1/4：1/4：1/4；（3）中的F₁能產(chǎn)生基因型為Ⅰ^AOⅠ^aEⅡ^O、Ⅱ^O、Ⅰ^AOⅡ^O和 Ⅰ^aEⅡ^O的四種配子，如下圖所示，由于各種配子的形成機會與可育性相等，所以四種配子的比例為1/4：1/4：1/4：1/4。列出P方陣如下：

	1/4ⅠaOⅡO	1/4ⅠAOⅡO	1/4ⅠaOⅡB	1/4ⅠAOⅡB
1/4ⅠAOⅠaEⅡO	1/16ⅠAOⅠaEⅠaOⅡOⅡO	1/16ⅠAOⅠAOⅠaEⅡOⅡO	1/16ⅠAOⅠaOⅠaEⅡOⅡB	1/16ⅠAOⅠAOⅠaEⅡBⅡO
1/4ⅡO	1/16ⅠaOⅡOⅡO	1/16ⅠAOⅡOⅡO	1/16ⅠaOⅡBⅡO	1/16ⅠAOⅡBⅡO
1/4ⅠAOⅡO	1/16ⅠAOⅠaOⅡOⅡO	1/16ⅠAOⅠAOⅡOⅡO	1/16ⅠAOⅠaOⅡBⅡO	1/16ⅠAOⅠAOⅡBⅡO
1/4ⅠaEⅡO	1/16ⅠaEⅠaOⅡOⅡO	1/16ⅠAOⅠaEⅡOⅡO	1/16ⅠaEⅠaOⅡBⅡO	1/16ⅠAOⅠaEⅡBⅡO

可見，后代植株同時表現(xiàn)三種性狀的幾率為1/16Ⅰ^AOⅠ^aOⅠ^aEⅡ^OⅡ^B +1/16Ⅰ^AOⅠ^AOⅠ^aEⅡ^BⅡ^O +1/16Ⅰ^AOⅠ^aEⅡ^BⅡ^O =3/16。