Question

小麦的体细胞中染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯合品系的部分染色体及基因组成：Ⅰ、Ⅱ分别表示一对同源染色体，A为矮杆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系是由普通小麦与近缘物种偃麦草杂交后，经多代选育而来，图中染色体上的黑色部分（B和E基因所在）是来自偃麦草的染色体片段。

(1)在培育乙、丙品系的过程中发生了染色体的变化，这种变异为__________。该变异可为__________提供原材料。

(2)若将无E基因的Ⅰ染色体相应位置上可看成有e基因、无B基因的Ⅱ染色体相应位置上可看成有b基因。甲和乙杂交所得到的F₁自交，若所有染色体正常联会，则基因A与a可随___________的分开而分离。F₁自交所得F₂中有_______种基因型，其中表现型为抗矮黄病的个体在F₂中占___________。

(3)甲和丙杂交所得到的F₁自交，由于染色体Ⅰ_甲与Ⅰ_丙差异较大，在减数分裂过程中可能无法正常联会，而其它染色体能正常配对，要证实这一推测，可取_________花药中的组织进行染色观察，如果观察到细胞中有__________个四分体，则支持这一推测。

(4)如果以甲为材料通过基因工程的方法获得矮杆、抗矮黄病、抗条斑病的品种，需用PCR技术扩增目的基因，该技术所依据的原理是__________________。

Answer

染色体结构变异（畸变或易位）生物进化同源染色体（两条I染色体）93/4F120DNA分子（半保留式）复制

【解析】试题分析：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列的顺序发生改变，类型：重复、缺失、易位、到位。PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，其原理是DNA复制，需要模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶），以指数的方式扩增，即约2n。同源染色体在减数第一次分裂前期两两配对形成四分体，一对同源染色体形成一个四分体。

（1）观察图可知乙、丙品系发生了染色体结构变异中易位类型，变异能为生物进化提供原材料。

（2）由图可知，甲的基因型为AAeebb、乙的基因型为aaeeBB、丙的基因型为aaEEbb。甲和乙杂交所得到的F1为AaeeBb，由于A（a）与E（e）在同一条染色体上，因此不会发生自由组合，产生配子只有4种：AeB、Aeb、aeB、aeb．A与a、B与b之间遵循基因分离定律，自交得到F2，因此F2得基因型有3×3=9种．其中表现型为抗矮黄病的个体B_（BB、Bb）在F2中占（BB+Bb）÷（BB+Bb+bb）=3/4。由于A与a是等位基因，在减数第一次分裂后期，等位基因随着同源染色体分离而分离。

（3）小麦的体细胞中染色体数为42条，相同的染色体有两条，说明是二倍体，因此可以判断出，一个染色体组中有42÷2=21种不同形态的非同源染色体，也就是说体细胞中含有21对同源染色体．甲和丙杂交所得到的F1，F1体细胞中也还有21对同源染色体，由于染色体Ⅰ甲与Ⅰ丙差异较大，在减数分裂过程中可能无法正常联会，而其它染色体能正常配对，即20对可以配对形成四分体．可取F1花药中的组织进行染色观察，如果观察到细胞中有20个四分体，则支持这一推测。
（4）PCR技术扩增目的基因是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，其原理是DNA复制。

【点睛】本题考查了染色体变异和基因自由组合的相关内容，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力。