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，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。

注：方框中每个大写英文字母表示一个染色体组

（1）自然状态下，油菜和萝卜的杂交后代不可育，存在_____。这是由于F₁ 植株细胞中存在_____组不同的染色体，这些染色体在减数分裂形成配子时不能_____，无法产生可育配子。

（2）秋水仙素是应用最广泛的多倍体诱导剂，可抑制细胞分裂过程中_____的形成，使染色体数目_____，这种变异类型属于_____。

（3）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___________（用字母表示）。用BC₁与油菜再一次杂交，获得的BC₂植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异，这是由于不同个体获得的来自染色体组______（填图中字母）的染色体不同。

（4）从BC₂植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后，与亲本油菜经过多次_____， 可使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，获得抗线虫病的油菜。

Answer

生殖隔离 两 联会 纺锤体 加倍 染色体数目 AACCR R 回交

【解析】

秋水仙素作用的机理：人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理，目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来可能发育成多倍体植株。

题意分析，F1植株属于萝卜AACC和油菜RR为亲本的杂交种，其染色体组成为ACR，由于该品种没有同源染色体，高度不育，因此用秋水仙素处理使染色体形成异源多倍体AACCRR。

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，染色体组组成为AACCR。

（1）自然界中油菜与萝卜是两个物种，存在生殖隔离，由图示分析可知，F1植株属于萝卜AACC和油菜RR为亲本的杂交种，其染色体组成为ACR，由于该品中含有的两套染色体组来源不同，故在减数第一次分裂时染色体不能联会，无法产生可育配子。

（2）秋水仙素可抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍，这种变异类型属于染色体（数目）变异。

（3）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的染色体组为AACCR。BC1减数分裂时同源染色体分离，因此产生的配子中均含有AC，但是由于染色体组R只有一个，因此这个染色体组中的染色体在减数分裂过程中不发生联会，减数分裂时也会随机分配到配子中，因此导致不同配子中来自染色体组R中的染色体不同，则不同植株获得的R的染色体不同，因此获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异。

（4）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亲代油菜多次回交。