Question

某科研小组利用基因型为Aa的普通二倍体玉米（2N=20），人工诱导得到了同源四倍体玉（植株A），从收获的同源四倍体玉米穗中随机抽取10个穗子，统计完全成熟的粒数并求其结实率如下表所示，为进一步研究同源四倍体玉米的遗传特性，该小对植株A进行了如图甲所示的系列实验。请回答下列问题：

同源四倍体玉米结实率统计表

序号 项目	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	平均
应结实数	567	658	514	350	400	384	322	240	480	320	423.3
实际结实数	64	28	85	20	6	45	34	32	15	14	34.3
结实率%	11.3	4.3	16.5	5.7	1.5	11.7	10.6	13.3	3.1	4.4	8.24

（1）获得同源四倍体玉米的育种方式为____________，据上表数据分析可知该育种方式的局限性为__________________。

（2）基因重组能够发生在图甲所示过程______（填标号）中。

（3）为观察同源四倍体玉米细胞中染色体的情况，可取植株A中部分组织，进行______，制片后进行镜检。若发现染色体出现如图乙所示的异常情况，推测该过程发生在______时期。在过程③中，最多能观察到染色体数目为______，可观察到四分体______个。

（4）假设四倍体玉米所有花粉母细胞的染色体都能两两配对成功并平均分配，则植株B中杂合子所占比例为______。

Answer

多倍体育种 结实率低 ② 解离、漂洗、染色 减数第一次分裂前期 80 0 2/3

【解析】

图甲中：①植物组织培养、②减数分裂、③细胞分裂。

图乙中：联会时期，为减数第一次分裂的前期。

（1）可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得同源四倍体玉米，该育种方式为多倍体育种，据上表数据分析可知多倍体的结实率较低。

（2）基因重组发生在减数分裂第一次分裂前期或者减数第一次分裂后期，即过程②。

（3）为观察同源四倍体玉米细胞中染色体的情况，可取植株A中部分组织，进行解离、漂洗、染色、制片后进行镜检。若发现染色体出现如图乙所示的异常情况（联会异常），该过程发生在减数第一次分裂的前期。二倍体植株经过低温诱导后，部分细胞会发生染色体数目加倍，出现40条染色体，在有丝分裂的后期染色体数目最多为80条染色体，有丝分裂的过程中无四分体，故四分体的数目为0。

（4）植株A的基因型为AAaa，产生的花粉为AA:aa:Aa=1:1:4，经过秋水仙素加倍后，获得的植株B的基因型及比例为：AAAA:aaaa:AAaa=1:1:4，故杂合子占4/6=2/3。