Question

12．油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因．科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过如图所示途径获得抗线虫病油菜．

（1）自然界中，油菜与萝卜无法通过杂交产生可育后代，其原因是生殖隔离，与种植单一品种相比，在不同地块种植不同品种油菜，可增加基因的多样性．
（2）F₁植株高度不育的原因是减数第一次分裂前期染色体不能发生联会，将异源多倍体与亲本油菜杂交（回交），获得的BC₁植株体细胞中的染色体组成为AACCR（用字母表示）．获得的BC₂植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异，其原因是不同植株获得的R（基因组）的染色体不同．
（3）从BC₂植株中筛选到胞嚢线虫抗性强的个体后，使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是与油菜多代杂交（回交）．
（4）除如图所示获得抗线虫病油菜的途径外，还可采用基因工程技术定向获得抗线虫病油菜．通常在田间种植抗线虫病油菜的同时，间隔种植少量非抗线虫病油菜或其他作物，该做法能使胞囊线虫种群抗性基因频率上升速率减缓．

Answer 1

分析 F₁植株属于萝卜AACC和油菜RR为亲本的杂交种，其染色体组成为ACR，由于该品种没有同源染色体，高度不育，因此用秋水仙素处理使染色体形成异源多倍体AACCRR；
异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC₁，染色体组组成为AACCR．

解答 解：（1）自然界中油菜与萝卜是两个物种，存在生殖隔离，无法通过杂交产生可育后代．与种植单一品种相比，在不同地块种植不同品种油菜，可增加基因的多样性．
（2）由分析可知，F₁植株属于萝卜AACC和油菜RR为亲本的杂交种，其染色体组成为ACR，由于该品种没有同源染色体，减数第一次分裂时染色体不能联会，因而高度不育．
（3）将异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC₁的染色体组为AACCR．BC₁减数分裂时同源染色体分离，因此产生的配子中均含有AC，但是由于染色体组R只有一个，因此这个染色体组中的染色体在减数分裂过程中不发生联会，减数分裂时也会随机分配到配子中，因此导致不同配子中R（基因组）的染色体不同，则不同植株获得的R（基因组）的染色体不同，因此获得的BC₂植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异．
（3）从BC₂植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后，使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是与油菜多代杂交（回交）．
（4）除如图所示获得抗线虫病油菜的途径外，还可采用基因工程技术定向获得抗线虫病油菜．在田间种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因棉或其他作物，降低抗性基因频率上升的速率，延缓抗性品种的出现．
故答案为：
（1）生殖隔离        基因
（2）减数第一次分裂前期染色体不能发生联会
AACCR     R（基因组）的染色体
（3）与油菜多代杂交（回交）
（4）基因工程        抗性基因频率上升速率减缓

点评 本题综合考查多倍体育种以及染色体变异的有关知识，要求考生能够根据图示育种过程判断图中BC₁和BC₂植株的染色体组成，同时根据所学知识准确答题．