Question

【題目】小麥的體細胞中染色體數為42條。下圖表示小麥的三個純合品系的部分染色體及基因組成：Ⅰ、Ⅱ分別表示一對同源染色體，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。乙品系和丙品系是由普通小麥與近緣物種偃麥草雜交后，經多代選育而來，圖中染色體上的黑色部分（B和E基因所在）是來自偃麥草的染色體片段。

(1)在培育乙、丙品系的過程中發生了染色體的變化，這種變異為__________。該變異可為__________提供原材料。

(2)若將無E基因的Ⅰ染色體相應位置上可看成有e基因、無B基因的Ⅱ染色體相應位置上可看成有b基因。甲和乙雜交所得到的F1自交，若所有染色體正常聯會，則基因A與a可隨___________的分開而分離。F1自交所得F2中有_______種基因型，其中表現型為抗矮黃病的個體在F2中占___________。

(3)甲和丙雜交所得到的F1自交，由于染色體Ⅰ甲與Ⅰ丙差異較大，在減數分裂過程中可能無法正常聯會，而其它染色體能正常配對，要證實這一推測，可取_________花藥中的組織進行染色觀察，如果觀察到細胞中有__________個四分體，則支持這一推測。

(4)如果以甲為材料通過基因工程的方法獲得矮桿、抗矮黃病、抗條斑病的品種，需用PCR技術擴增目的基因，該技術所依據的原理是__________________。

Answer 1

【答案】染色體結構變異（畸變或易位）生物進化同源染色體（兩條I染色體）93/4F120DNA分子（半保留式）復制

【解析】試題分析：染色體結構的改變，會使排列在染色體上的基因的數目或排列的順序發生改變，類型：重復、缺失、易位、到位。PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術，其原理是DNA復制，需要模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩定DNA聚合酶（Taq酶），以指數的方式擴增，即約2n。同源染色體在減數第一次分裂前期兩兩配對形成四分體，一對同源染色體形成一個四分體。

（1）觀察圖可知乙、丙品系發生了染色體結構變異中易位類型，變異能為生物進化提供原材料。

（2）由圖可知，甲的基因型為AAeebb、乙的基因型為aaeeBB、丙的基因型為aaEEbb。甲和乙雜交所得到的F1為AaeeBb，由于A（a）與E（e）在同一條染色體上，因此不會發生自由組合，產生配子只有4種：AeB、Aeb、aeB、aeb．A與a、B與b之間遵循基因分離定律，自交得到F2，因此F2得基因型有3×3=9種．其中表現型為抗矮黃病的個體B_（BB、Bb）在F2中占（BB+Bb）÷（BB+Bb+bb）=3/4。由于A與a是等位基因，在減數第一次分裂后期，等位基因隨著同源染色體分離而分離。

（3）小麥的體細胞中染色體數為42條，相同的染色體有兩條，說明是二倍體，因此可以判斷出，一個染色體組中有42÷2=21種不同形態的非同源染色體，也就是說體細胞中含有21對同源染色體．甲和丙雜交所得到的F1，F1體細胞中也還有21對同源染色體，由于染色體Ⅰ甲與Ⅰ丙差異較大，在減數分裂過程中可能無法正常聯會，而其它染色體能正常配對，即20對可以配對形成四分體．可取F1花藥中的組織進行染色觀察，如果觀察到細胞中有20個四分體，則支持這一推測。
（4）PCR技術擴增目的基因是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術，其原理是DNA復制。