Question

下图表示小麦的三个品系的部分染色体及基因组成：I、II表示染色体，D为矮杆基因，T为抗白粉病基因，R为抗矮黄病基因，均为显性，d为高杆基因。乙品系是通过基因工程获得的品系，丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草（二倍体）杂交后，经多代选育而来（图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段）。

（1）普通小麦为六倍体，染色体数是42条，丙品系体细胞中染色体数为56条，若每个染色体组包含的染色体数相同，则丙品系的一个染色体组含有    条染色体。
（2）培育乙品系过程中需用到的工具酶有                                。
（3）甲和丙杂交得到F1，若F1减数分裂中I甲与I丙因差异较大不能正常配对，将随机移向细胞的任何一极，F1产生的配子中DdR占      (用分数表示）。
（4）甲和乙杂交，得到的F1中矮杆抗白粉病植株再与丙杂交，后代基因型有   种(只考虑图中的有关基因）。
（5）若把甲和乙杂交得到的 F1基因型看作DdTt，请用遗传图解和必要的文字表示F1经单倍体育种得到矮杆抗白粉病纯合子的过程。

Answer 1

（1）14
2）限制性核酸内切酶和DNA连接酶   （3）1/4  （4）4
（5）如图（4分）

解析试题分析：（1）根据题意，丙品系是由普通小麦和近缘种偃麦草（二倍体）杂交后，经多代选育而来的。普通小麦是六倍体含有6个染色体组，减数分裂产生的配子中含有3个染色体组；近缘种偃麦草是二倍体，减数分裂的产生的配子中含有1个染色体组；雌雄配子受精形成的受精卵含有4个染色体组，即异源四倍体；又根据丙品系体细胞中染色体数为56条，故每个染色体组含有56/4=14条染色体。
（2）乙品系是通过基因工程获得的，基因工程中需用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶。
（3）甲和丙杂交得到的F1中含有4条染色体，Ⅰ甲和Ⅰ乙、2条Ⅱ染色体。其减数分裂时由于Ⅰ甲和Ⅰ乙差异太大不能正常配对，将随机移向细胞任何一极，故减数分裂时可能会出现Ⅰ甲和Ⅰ乙同时移向同一极，而另一极无Ⅰ染色体，也可能出现Ⅰ甲和Ⅰ乙分别移向细胞两极，故形成的配子类型有Ⅰ甲Ⅰ乙Ⅱ、Ⅱ、Ⅰ甲Ⅱ、Ⅰ乙Ⅱ4种情况，根据图解基因所在染色体位置可知，DdR属于Ⅰ甲Ⅰ乙Ⅱ这种情况，占1/4。
（4）由于乙植株是经转基因技术获得的，故T基因只存在乙植株的一条染色体上，而甲植株无T基因，二者杂交后得到的F1其基因组成是DdT，其与丙（丙中的R基因F1也不存在）RRdd杂交，利用单一性状分析法，后代基因型为1×2×2＝4种。
（5）单倍体育种方法首先利用F1减数分裂产生的配子进行花药离体培养得到单倍体，然后利用秋水仙素溶液加倍即可获得所需的纯合子，再从中筛选即可，遗传图解见答案。
考点：本题考查基因工程育种、杂交育种及单倍体育种等知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断的能力。