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普通小麥六倍體可育嗎

教育 更新时间:2024-07-21 03:24:54

普通小麥六倍體可育嗎?本文有這些名詞:一粒小麥、二粒小麥、山羊草、黑麥、同源染色體、同源多倍體、異源多倍體、六倍體小麥、八倍體小黑麥,我來為大家講解一下關于普通小麥六倍體可育嗎?跟着小編一起來看一看吧!

普通小麥六倍體可育嗎(普通六倍體小麥)1

普通小麥六倍體可育嗎

本文有這些名詞:一粒小麥、二粒小麥、山羊草、黑麥、同源染色體、同源多倍體、異源多倍體、六倍體小麥、八倍體小黑麥。

六倍體小麥的起源

在植物進化史上,在不同但相關的物種之間先雜交後發生染色體加倍的事件發生過很多次。在某些情況下,這一過程重複發生,形成包含不同染色體組的複雜多倍體。其中最好的例子就是現代的普通六倍體小麥。下圖是六倍體小麥的起源。

具體是怎樣的呢?一位日本科學家經過仔細分析做出假設:普通小麥是一粒小麥、小斯卑達山羊草和方穗山羊草三種植物雜交而成。

1.一粒小麥(2n=14)和小斯卑達山羊草(2n=14)發生屬間雜交,産生14條染色體的雜種,該雜種減數分裂時無法配對,高度不育。偶然機遇,染色體加倍(2n=28)恢複可育性,這就是四倍體二粒小麥的起源。

2.由四倍體野生二粒小麥(2n=28)和方穗山羊草(2n=14)雜交,并經染色體加倍,形成了具有42條染色體的六倍體,這才是今天普通小麥的真正祖先。

下圖可能更容易看懂一些。

那麼這個假設究竟有沒有依據呢?不但有, 而且很生動。其中最重要的一點就是人們發現,如果按照上述步驟,合成了人工六倍體小麥,那麼它不但在形态上和普通小麥相似,而且兩者雜交後,染色體配對得非常協調,結實率也很正常,就像“種内交配”那樣。這就生動地證明了所做假設,的确是重演了大自然的傑作———普通小麥的确是由以上幾個物種組合起來的。

八倍體小黑麥的發明

中國八倍體小黑麥的發明者鮑文奎發明的八倍體小黑麥的育種過程見下:

附兩個小題兒

1.下圖為幾種生物細胞内染色體示意圖,請回答:

(1)甲圖為科研機構對某人染色體進行的分析結果。請指出該人的性别是________,從染色體組成看,該人是否患病?________。如果患病,則患____________。

(2)普通小麥的染色體組成可表示為AABBDD(如乙圖所示),則一個染色體組的染色體數為________條。若丙圖表示四倍體水稻的染色體數,則由其生殖細胞直接發育成的個體叫________。

(3)丁為人工培育的八倍體小黑麥染色體圖,其培育方法是用普通小麥和黑麥(2n=14)雜交,然後用________處理得到的;與二倍體植物相比,多倍體的顯著特點是_____________________________________。

(4)若将乙、丙、丁的花藥離體培養成幼苗,能産生正常後代的是________________。

(5)馬和驢雜交産生的騾子,不能繁殖後代的原因是_____________________________________________。

解析:(1)甲圖由于性染色體是XX,所以性别女性,從圖中不難看出21号染色體有3條,說明該人患21三體綜合征(先天性愚型)。

(2)普通小麥的染色體組成可表示為AABBDD,是六倍體小麥,染色體數目/6=42/6=7,則普通小麥每個染色體組的染色體數為7條;根據單倍體的概念可知由生殖細胞發育而成的個體不管含有多少個染色體組都隻能叫單倍體。

(3)丁為人工培育的八倍體小黑麥染色體圖,其培育方法是用普通小麥和黑麥(2n=14)雜交得到四倍體小麥,再用秋水仙素處理得到八倍體小黑麥;與二倍體植物相比,多倍體的顯著特點是莖稈粗壯,葉片、果實、種子都比較大,糖類、蛋白質等營養物質含量增加。

(4)乙、丙、丁的花藥離體培養成幼苗,能産生正常後代的是丙,乙、丁的花藥離體培養成幼苗由于細胞染色體聯會紊亂,不能産生正常的生殖細胞,從而不能産生正常的後代。

(5)馬和驢雜交産生的騾子,不能繁殖後代的原因是細胞中無同源染色體;聯會紊亂,不能産生正常的生殖細胞(或不同物種間存在生殖隔離)。

答案:(1)女 患病 21三體綜合征(先天性愚型)

(2)7 單倍體(答二倍體不給分)

(3)秋水仙素 莖稈粗壯;葉片、果實、種子都比較大;糖類、蛋白質等營養物質含量增加(答出2條即可)

(4)丙

(5)細胞中無同源染色體;聯會紊亂,不能産生正常的生殖細胞(或不同物種間存在生殖隔離)

2.李振聲院士獲得了2006年度國家最高科技獎,其主要成就是實現了小麥同偃麥草的遠緣雜交,培育出了多個小偃麥品種,請回答下列有關小麥遺傳育種的問題。

(1)如果小偃麥早熟(A)對晚熟(a)是顯性,抗幹熱(B)對不抗幹熱(b)是顯性(兩對基因自由組合),在研究這兩對相對性狀的雜交實驗中,以某親本與雙隐性純合子雜交,F1代性狀分離比為1∶1,請寫出此親本可能的基因型:________________________________。

(2)如果決定小偃麥抗寒與不抗寒的一對基因在葉綠體DNA上,若以抗寒晚熟與不抗寒早熟的純合親本雜交,要得到抗寒早熟個體,需用表現型為____________的個體作母本,該純合的抗寒早熟個體最早出現在________代。

(3)小偃麥有藍粒品種,如果有一藍粒小偃麥變異株,籽粒變為白粒,經檢查,體細胞缺少一對染色體,這屬于染色體變異中的________變異,如果将這一變異小偃麥同正常小偃麥雜交,得到的F1代自交,請分别分析F2代中出現染色體數目正常與不正常個體的原因:____________。

(4)除小偃麥外,我國也實現了普通小麥與黑麥的遠緣雜交。

下圖所示是我國育種學家培育異源八倍體小黑麥的過程。請據圖分析回答:

①A、B、D、R四個字母代表________________。

②F1之所以不育,是因為_________________________。

③将F1人工誘變成多倍體的常用方法是___________。

④八倍體小黑麥的優點是__________________。

答案(1)AaBB、Aabb、AABb、aaBb

(2)抗寒晚熟 F2(或子二)

(3)數目 F1代通過減數分裂能産生正常與不正常的兩種配子,正常配子相互結合産生正常的F2代,不正常配子相互結合、正常配子與不正常配子結合産生不正常的F2代

(4)①四個染色體組 ②F1産生配子時,減數分裂過程中聯會紊亂,染色體不能兩兩配對 ③用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗 ④耐土地貧瘠,耐寒冷,面粉白,蛋白質含量高等

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