Question

三倍体毛白杨(XY性别决定)是中国工程院院士、北京林业大学博士生导师朱志娣教授为首的课题组，采用染色体加倍等技术，经过十五年研究所取得的新品种。三倍体毛白杨具有速生、优质、高效特点是纸张制造的理想原料，出浆率为普通杨树的两倍。三倍体毛白杨非常适合黄河区域生态经济发展，同时它的耐寒、抗旱、速生性的特点很适合三北地区防护林带栽种。

下图为三倍体毛白杨的两种培育途径

(1)II与I相比的优势为____________。

(2)观察发现在雄性配子中含有两条结构相同的性染色体。产生2n雄性配子的原因为____________。

(3)II途径中三倍体毛白杨的性染色体为______________________________________________。

(4)三倍体毛白杨也解决了早春飞絮和花粉的烦恼，请解释原因。______________。

Answer

大大提高后代的变异率，加速优良后代的选育 减数第二次分裂过程中，姐妹染色单体没有分开 XYY或者 XXX 有性生殖能力较低（联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞）

【解析】

有丝分裂前期，秋水仙素抑制纺锤丝形成，导致在后期着丝点分裂，染色体分离时，没有纺锤丝的牵引，分裂后的染色体无法到达细胞两端，也就形成不了子细胞，从而导致分裂结束时这个细胞的染色体数目比正常时的数目加倍。

1.细胞分裂前的间期，进行DNA和染色体的复制，染色体数目不变，DNA数目变为原细胞的两倍；2.减一前期同源染色体联会，形成四分体；3.减一中期，同源染色体着丝点对称排列在赤道板上(或同源染色体排列在赤道板两端)，（与动物细胞的有丝分裂大致相同）；4.减一后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向细胞两极；5.减一末期细胞一分为二，形成次级精母细胞或形成极体和次级卵母细胞；6.减二前期次级精母细胞中染色体再次聚集，再次形成纺锤体；7.减二中期染色体着丝点排在赤道板上；8.减二后期染色体着丝点分离，染色体移向两极；9.减二末期，细胞一分为二，精原细胞形成精细胞，卵原细胞形成卵细胞和极体。

（1）I通过秋水仙素处理使体细胞的染色体加倍形成四倍体，再与二倍体杂交形成三倍体；II通过高温处理得到雄性染色体加倍的精子，雄性配子变异频率相对较高，与正常雌配子交配，得到三倍体。故II与I比较大大提高后代的变异率，加速优良后代的选育。

（2）雄性体细胞中性染色体组成为XY，观察发现雄性配子中含有两条结构相同的性染色体，结合精子的形成过程，可知在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体没有分开，都进入同一个精细胞中，从而形成2n雄性配子。

（3）II过程雌配子正常减数分裂得来，性染色体是X，通过（2）知道雄配子中的性染色体可能是XX或者YY，故三倍体毛白杨的性染色体为XXX或XYY。

（4）三倍体生物，细胞内染色体组成奇数倍体，减数分裂过程中，同源染色体联会紊乱，不会产生正常的配子，有性生殖能力较低，故三倍体的白毛杨不出现早春飞絮和花粉。