Question

油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因。请回答：

（1）自然界中，油菜与萝卜存在________________，无法通过杂交产生可育后代。

（2）科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过下图所示途径获得抗线虫病油菜。

①F₁植株由于减数第一次分裂时染色体不能______，因而高度不育。用秋水仙素处理使染色体______，形成异源多倍体。

②将异源多倍体与亲本油菜杂交（回交），获得BC₁。BC₁细胞中的染色体组成为________（填字母）。用BC₁与油菜再一次杂交，得到的BC₂植株群体的染色体数目为________。

③获得的BC₂植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异，其原因是不同植株获得的________________不同。

（3）从BC₂植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后，使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是__________________________。

（4）二倍体水稻和四倍体水稻杂交产生的后代是否可育？原因是什么？ ____________________。

Answer

生殖隔离 联会 （数目）加倍 AACCR 38～47条 R（基因组）的染色体 与油菜多代杂交（回交） 不可育；原因是二倍体水稻和四倍体水稻杂交产生的后代是三倍体，减数分裂过程中联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞

【解析】

F1植株属于萝卜AACC和油菜RR为亲本的各自花药AC×R的细胞融合ACR，用秋水仙素处理使染色体形成异源多倍体AACCRR，2n=56；异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC1，基因型为AACCR，2n=28+19=47，由于BC1细胞中的染色体组成为AACCR，从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后，使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是与油菜多代杂交（回交）。

（1）自然界中，油菜与萝卜存在生殖隔离，无法通过杂交产生可育后代。

（2）①以F1植株属于萝卜和油菜为亲本的各自花药的细胞融合，该细胞含有萝卜和油菜的染色体组各一个没有同源染色体，所以减数第一次分裂时染色体不能联会，因而高度不育，用秋水仙素处理使染色体 （数目）加倍，形成异源多倍体。

②将异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC1，染色体组成为AACCR，染色体数目为2n=28+19=47；

用BC12n=47与油菜2n=38再一次杂交，油菜产生的配子有19条，而BC1中产生的配子必然含有AC（19条），R中（9条）染色体由于没有同源染色体配对，所以随机分配，最终得到的配子数位为19～19+9=28条，所以得到的BC2植株群体的染色体数目为19+19～19+27即38～47条。

③由于基因决定性状，以获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异，其原因是不同植株获得的R（基因组）的染色体不同。

（3）从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后，使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是与油菜多代杂交（回交），排除萝卜染色体。

（4）二倍体水稻和四倍体水稻杂交产生的后代是三倍体，三倍体减数分裂形成配子过程中，染色体联会紊乱，所以不能产生正常的细胞，所以三倍体不育。