Question

【題目】油菜容易被胞囊線蟲侵染造成減產(chǎn)，蘿卜具有抗線蟲病基因，科研人員以蘿卜和油菜為親本雜交，通過下圖所示途徑獲得抗線蟲病油菜。

注：方框中每個大寫英文字母表示一個染色體組

（1）自然狀態(tài)下，油菜和蘿卜的雜交后代不可育，存在_____。這是由于F1 植株細(xì)胞中存在_____組不同的染色體，這些染色體在減數(shù)分裂形成配子時不能_____，無法產(chǎn)生可育配子。

（2）秋水仙素是應(yīng)用最廣泛的多倍體誘導(dǎo)劑，可抑制細(xì)胞分裂過程中_____的形成，使染色體數(shù)目_____，這種變異類型屬于_____。

（3）將異源多倍體與親本油菜雜交（回交），獲得BC1。BC1細(xì)胞中的染色體組成為___________（用字母表示）。用BC1與油菜再一次雜交，獲得的BC2植株個體間存在胞囊線蟲抗性的個體差異，這是由于不同個體獲得的來自染色體組______（填圖中字母）的染色體不同。

（4）從BC2植株中篩選到胞囊線蟲抗性強(qiáng)的個體后，與親本油菜經(jīng)過多次_____， 可使抗性基因穩(wěn)定轉(zhuǎn)移到油菜染色體中并盡快排除蘿卜染色體，獲得抗線蟲病的油菜。

Answer 1

【答案】生殖隔離 兩 聯(lián)會 紡錘體 加倍 染色體數(shù)目 AACCR R 回交

【解析】

秋水仙素作用的機(jī)理：人工誘導(dǎo)多倍體的方法很多，如低溫處理，目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗，當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂，將來可能發(fā)育成多倍體植株。

題意分析，F1植株屬于蘿卜AACC和油菜RR為親本的雜交種，其染色體組成為ACR，由于該品種沒有同源染色體，高度不育，因此用秋水仙素處理使染色體形成異源多倍體AACCRR。

異源多倍體AACCRR形成的配子為ACR與親本油菜AACC形成的配子為AC雜交（回交），獲得BC1，染色體組組成為AACCR。

（1）自然界中油菜與蘿卜是兩個物種，存在生殖隔離，由圖示分析可知，F1植株屬于蘿卜AACC和油菜RR為親本的雜交種，其染色體組成為ACR，由于該品中含有的兩套染色體組來源不同，故在減數(shù)第一次分裂時染色體不能聯(lián)會，無法產(chǎn)生可育配子。

（2）秋水仙素可抑制細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍，這種變異類型屬于染色體（數(shù)目）變異。

（3）將異源多倍體AACCRR形成的配子為ACR與親本油菜AACC形成的配子為AC雜交（回交），獲得BC1的染色體組為AACCR。BC1減數(shù)分裂時同源染色體分離，因此產(chǎn)生的配子中均含有AC，但是由于染色體組R只有一個，因此這個染色體組中的染色體在減數(shù)分裂過程中不發(fā)生聯(lián)會，減數(shù)分裂時也會隨機(jī)分配到配子中，因此導(dǎo)致不同配子中來自染色體組R中的染色體不同，則不同植株獲得的R的染色體不同，因此獲得的BC2植株個體間存在胞囊線蟲抗性的個體差異。

（4）從BC2植株中篩選到胞囊線蟲抗性強(qiáng)的個體后，使其抗性基因穩(wěn)定轉(zhuǎn)移到油菜染色體中并盡快排除蘿卜染色體的方法是與親代油菜多次回交。