Question

小麦育种专家李振声被授予2006年中国最高科技奖，其主要成就之一是将偃麦草与普通小麦杂交，育成了具有相对稳定的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种——小偃6号。小麦与偃麦草的杂交属于远缘杂交，远缘杂交的难题主要有三个：杂交不亲和、杂交不育和后代“疯狂分离”。

（1）普通小麦（六倍体）与偃麦草（二倍体）杂交所得的F₁不育说明了什么？___________________。

（2）F₁不育的原因是什么？_____________________。

（3）要使F₁可育，可采取什么方法？____________。这样得到的后代是几倍体？____________。这种新物种的形成方式与一般物种形成方式的不同之处在哪些方面？________________________。

（4）普通小麦与偃麦草属于不同的物种，这是在长期的自然进化过程中形成的。我们可以运用现代生物进化理论解释物种的形成（如图），请填出相应的生物学名词。

①_________________________________________，

②____________________________________________，

③________________________________________。

Answer

普通小麦与偃麦草属于不同的物种，两者之间存在生殖隔离 F1在减数分裂过程中联会紊乱，形成可育配子的概率很小 用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗，使其染色体数目加倍 八倍体 此物种形成没有经过地理隔离而直接产生生殖隔离 突变和基因重组（或可遗传的变异） 种群基因频率 生殖隔离

【解析】

现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变，突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，其中突变和基因重组为生物进化提供原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。

（1）普通小麦与偃麦草杂交得到不育后代，说明二者之间存在生殖隔离。

（2）由于普通小麦是六倍体，偃麦草是二倍体，所以F1产生配子时，会出现同源染色体联会紊乱，形成可育配子的概率很小，导致F1不育。

（3）要使F1可育，可将F1幼苗用一定浓度的秋水仙素处理后，使其染色体加倍，这样得到的植株再进行减数分裂时，就能正常联会，产生配子和可育子代。加倍后成为八倍体，与一般物种形成方式相比，这种新物种的形成没有经过地理隔离而直接产生生殖隔离。

（4）突变和基因重组为进化提供原材料，在自然选择的作用下，使基因频率发生定向改变，最终导致生殖隔离的形成，形成新物种，故①为突变和基因重组，②为种群基因频率，③为生殖隔离。