Question

【題目】小麥籽粒硬度是影響加工品質(zhì)的主要因素，最終決定面粉的用途。我國大面積種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種鄭麥9504（硬粒）與硬簇毛麥（軟粒）親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，無法進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交，為改良鄭麥9504，研究人員利用中國春（硬粒）進(jìn)行了遺傳學(xué)研究，雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖所示，請(qǐng)回答問題。

注：A、B、D、V分別表示含7條染色體的染色體組，來源于不同染色體組的染色體之間無法聯(lián)會(huì)。

（1）小麥籽粒表現(xiàn)出的硬粒與軟粒為一對(duì)______，實(shí)驗(yàn)一中雜種F1染色體的組成為______。

（2）由實(shí)驗(yàn)二結(jié)果可知，選育得到的NAU415與鄭麥9504屬于同一物種，原因是______。

（3）觀察比較NAU415、硬簇毛麥、中國春細(xì)胞中______，研究人員發(fā)現(xiàn)，NAU415中來自中國春的D組5號(hào)染色體短臂缺失，來自硬簇毛麥V組5號(hào)染色體的短臂易位至中國春D組缺失短臂的5號(hào)染色體上。

（4）進(jìn)一步研究表明，易位染色體純合個(gè)體的小麥籽粒均為軟質(zhì)�？蒲腥藛T用PCR擴(kuò)增了實(shí)驗(yàn)二F2個(gè)體易位染色體上的特定基因，以此判斷易位染色體是否純合，進(jìn)行籽粒硬度鑒定。結(jié)果如下：

注：M：標(biāo)準(zhǔn)物；1：鄭麥9504；2：硬簇毛麥；3：NAU415純合體；4～10：實(shí)驗(yàn)二中F2個(gè)體。

在上述檢測(cè)結(jié)果中條帶______特異性指示V組5號(hào)染色體短臂，F2中個(gè)體______為具有V組5號(hào)染色體短臂的純合子。

（5）籽粒硬度主要由Pina、Pinb基因控制。在野生型個(gè)體中，Pina、Pinb基因表達(dá)產(chǎn)生正常的PINA、PINB蛋白，籽粒為軟粒。研究者獲得基因后進(jìn)行測(cè)序分析。

①在普通小麥中發(fā)現(xiàn)了Pina的等位基因有30余個(gè)，科研人員推測(cè)，這些等位基因的出現(xiàn)是______的結(jié)果，其可能使小麥產(chǎn)生新的______，為生物進(jìn)化提供原始材料。

②研究人員發(fā)現(xiàn)，Pina、Pinb基因廣泛存在于小麥、黑麥、大麥等植物中，其中小麥與黑麥野生型Pina基因有95%的序列相同，而小麥與大麥的野生型Pina基因只有90%的序列相同。以下推測(cè)合理的是______：

A．小麥、黑麥、大麥起源于共同的祖先

B．黑麥中Pina基因的突變頻率低于大麥

C．從親緣關(guān)系看，大麥更易用于小麥籽粒硬度的改良

D．敲除硬粒小麥中的Pina及等位基因可以使籽粒變軟

Answer 1

【答案】相對(duì)性狀 AABBDV NAU415與鄭麥9504雜交可產(chǎn)生可育后代（沒有生殖隔離） 染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu) 1、2 8 基因突變 性狀 A

【解析】

A、B、D、V分別表示含7條染色體的染色體組，來源于不同染色體組的染色體之間無法聯(lián)會(huì)。題干中的硬簇毛麥和中國春都是六倍體，二者的雜交種F1也為六倍體，染色體組組成為AABBDV。

（1）小麥籽粒表現(xiàn)出的硬粒與軟粒為一對(duì)相對(duì)性狀，由實(shí)驗(yàn)一中雜交過程可知：硬簇毛麥的產(chǎn)生的配子中含有的染色體組成為ABD，中國春產(chǎn)生的配子中染色體組成為ABV，故雜種F1染色體的組成為AABBDV。

（2）由實(shí)驗(yàn)二結(jié)果可知，選育得到的NAU415與鄭麥9504雜交后代是可育的，既沒有產(chǎn)生生殖隔離，所以二者為同一物種。

（3）由于染色體結(jié)構(gòu)變異是可以通過顯微鏡觀察染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)確定變異類型的，所以觀察比較NAU415、硬簇毛麥、中國春細(xì)胞中染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)，可以發(fā)現(xiàn)NAU415中來自中國春的D組5號(hào)染色體短臂缺失，來自硬簇毛麥V組5號(hào)染色體的短臂易位至中國春D組缺失短臂的5號(hào)染色體上。

（4）通過與M標(biāo)準(zhǔn)物、1鄭麥9504、2硬簇毛麥、3NAU415純合體對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)在上述檢測(cè)結(jié)果中條帶1、2特異性指示V組5號(hào)染色體短臂，F(xiàn)2中個(gè)體8為具有V組5號(hào)染色體短臂的純合子。

（5）①在普通小麥中發(fā)現(xiàn)了Pina的等位基因有30余個(gè)，這些等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，其可能使小麥產(chǎn)生新的性狀，為生物進(jìn)化提供原始材料。

②A、已知小麥與黑麥野生型Pina基因有95%的序列相同，而小麥與大麥的野生型Pina基因只有90%的序列相同，故三者起源于共同的祖先，A正確；

B、基因頻率是指在一個(gè)種群中某種基因占全部等位基因的比值，所以黑麥中Pina基因的突變頻率無法與大麥中的基因頻率作比較，B錯(cuò)誤；

C、由于小麥與黑麥野生型Pina基因有95%的序列相同，從親緣關(guān)系看，黑麥更易用于小麥籽粒硬度的改良，C錯(cuò)誤；

D、已知在野生型個(gè)體中，Pina、Pinb基因表達(dá)產(chǎn)生正常的PINA、PINB蛋白，籽粒為軟粒，所以敲除硬粒小麥中的Pina及等位基因不可以使籽粒變軟，D錯(cuò)誤。

故選A。