Question

3．现今人工种植的小麦为异源六倍体，体细胞中含有42条染色体；野生的二倍体长穗偃麦草的体细胞中含有14条染色体．小麦育种专家李振声通过多年的杂交育种实验研究，利用野生偃麦草与普遍小麦杂交，选育出了具有相对稳定的抗病性且高产优质的小麦新品种--“小偃”系列品种．请分析下列杂交实验过程并回答问题．
（1）普通小麦与二倍体长穗偃麦草杂交得到的F₁不育，其原因是F₁无同源染色体，不能正常减数分裂，产生正常的配子，说明普通小麦与二倍体长穗偃麦草之间存在生殖隔离．欲利用F₁培育出可育的后代，可采取的方法是用秋水仙素对幼苗或发芽的种子进行处理，使其染色体数目加倍，这样得到的可育后代是八倍体．
（2）李振声在小麦与偃麦草的杂交后代中选育出了“蓝单体”小麦品种，该小麦体细胞中含有41条染色体，其中40条染色体来自小麦，1条染色体来自偃麦草，该染色体上携带蓝色基因，所以“蓝单体”籽粒呈现浅蓝色．研究发现蓝色基因有累加效应，即籽粒颜色随基因的增加而加深．若“蓝单体”品种小麦自交，后代籽粒颜色的表现型有深蓝、浅蓝、白色等类型，它们体细胞中染色体数依次是42、41、40，此变异类型属于染色体数目变异．

Answer 1

分析 阅读题干可知，本题的知识点是染色体数目变异及在育种中的应用，减数分裂过程中染色体的行为变化，先回忆相关知识点，然后结合题干信息进行解答．

解答 解：（1）普通小麦是六倍体，偃麦草是四倍体，二者杂交形成的是异源四倍体，减数分裂过程中联会紊乱不能进行正常的减数分裂形成配子，因此普通小麦与二倍体长穗偃麦草杂交得到的F1不育，这说明普通小麦与二倍体长穗偃麦草之间存在生殖隔离；秋水仙素处理萌发的种子或F1幼苗是染色体数目加倍，可以获得可育的八倍体小麦．
（2）由题意知，“蓝单体”产生的生殖细胞的染色体组成是（20+1）或20，比例是1：1，因此“蓝单体”自交产生后代的染色体组成是（40+2）、（40+1）、40，比例是1：2：1，其中（40+2）为深蓝、（40+1）为浅蓝、40不显蓝色；这类变异属于染色体数目变异．
故答案为：
（1）无同源染色体，不能正常减数分裂，产生正常的配子   生殖隔离   用秋水仙素对幼苗或发芽的种子进行处理，使其染色体数目加倍    八
（2）深蓝、浅蓝、白色   42、41、40  染色体数目变异

点评 本题旨在考查学生分析题干获取信息的能力，理解所学知识的要点，把握知识的内在联系并应用相关知识结合题干信息对某些生物学问题进行解释、推理、判断的能力．