Question

普通小麦为六倍体，两性花，自花传粉。小麦糯性对非糯性为隐性。我国科学家用两种非糯性小麦（关东107和白火麦）培育稳定遗传的糯性小麦，过程如图1所示。请回答问题：

（1）小麦与玉米不是同一物种，自然条件下这两种生物不能杂交产生可育后代，存在着____。

（2）人工杂交时，需要在开花前，去除小麦花内未成熟的_________并套袋，3～5天后授以玉米的花粉。

（3）单倍体小麦体细胞中有____个染色体组，减数分裂过程中由于染色体______紊乱，导致配子异常。用秋水仙素处理单倍体幼苗后，产生六倍体小麦，这种变异属于______。

（4）单倍体胚培养7天后，科研人员将秋水仙素添加到培养基中。一段时间后，统计单倍体胚的萌发率和染色体加倍率，结果下图2。据图可知，秋水仙素可_________胚的萌发；就染色体加倍而言，浓度为_________mg.dL^-1的秋水仙素效果最好。

 

Answer

生殖隔离 雄蕊 3 联会 染色体数目变异 抑制 100

【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。
遗传变异的应用：
（1）逐代挑选变异，培育优良品种；（2）人工方法（用药物或紫外线照射），使染色体和基因发生改变产生新变异个体，获得新品种；（3）利用航天技术进行空间的技术育种。

（1）小麦与玉米不是同一物种，因此小麦和玉米之间存在生殖隔离，因此，自然条件下这两种生物不能杂交产生可育后代。
（2）人工杂交时，需要在开花前，去除小麦花内未成熟的雄蕊，并套袋，3～5天后授以玉米的花粉，然后再套袋，等待收获杂种。
（3）普通小麦为六倍体，故单倍体小麦体细胞中有3个染色体组，因其细胞中含有三个染色体组，因此，减数分裂过程中会由于染色体联会紊乱，导致配子异常。若用秋水仙素处理单倍体幼苗后，产生六倍体小麦，这种变异属于染色体数目变异。
（4）实验目的是探究秋水仙素的浓度对单倍体胚的萌发和染色体加倍情况的影响，根据图示的结果可知，秋水仙素可抑制胚的萌发；就染色体加倍而言，浓度为100mg•dL-1的秋水仙素染色体加倍率最高。