Question

【題目】某作物的F1自交形成自交胚的過程如圖1中途徑1（以兩對同源染色體為例）。改造F1相關基因，獲得N植株，該植株在形成配子時，有絲分裂替代減數分裂，其卵細胞不能受精，直接發(fā)育成克隆胚，過程如圖1中途徑2。圖2表示上述兩途徑細胞正常分裂過程中，不同時期細胞內染色體、染色單體和DNA含量的關系。請分析回答問題：

（1）圖1中，與途徑1相比，途徑2形成精子過程中，不會發(fā)生的變異類型是________。途徑1和途徑2形成精子過程中，細胞內染色體數最多分別為________。

（2）若考慮n對獨立遺傳的等位基因，則理論上，自交胚與F1基因型相同的概率是________，克隆胚與N植株基因型相同的概率是________。

（3）圖2中，b表示________的含量；由時期Ⅱ進入時期Ⅲ，a消失的原因是________。

（4）圖1中，途徑1形成卵細胞過程處于圖2中時期Ⅱ的細胞名稱是________；途徑2形成精子或卵細胞過程中，可對應于圖2中的時期有________。

Answer 1

【答案】基因重組 8 1/2n 100% 染色體 染色體著絲點分裂，姐妹染色單體分開形成染色體 次級卵母細胞或極體 時期Ⅰ和時期Ⅲ

【解析】

由題意可知，可以通過兩條途徑獲得F1的優(yōu)良性狀，途徑1為正常情況下F1自交獲得具有優(yōu)良性狀的子代，途徑2中先對M植株進行基因改造，再誘導其進行有絲分裂而非減數分裂產生卵細胞，導致其卵細胞含有與N植株體細胞一樣的遺傳信息，再使得未受精的卵細胞發(fā)育成克隆胚，該個體與N植株的遺傳信息一致。

圖2中a是姐妹染色單體，b是染色體，c是DNA分子，比較4幅圖，該細胞染色體數目為4，時期Ⅰ是有絲分裂前期、中期或減數第一次分裂的細胞；時期Ⅱ是減數第二次分裂前期和中期的細胞，時期Ⅲ是減數第二次分裂后期、末期或有絲分裂結束后形成的子細胞，時期Ⅳ是減數分裂結束形成的子細胞。

（1）途徑1是通過減數分裂形成配子，而途徑2中通過有絲分裂產生配子，有絲分裂過程中不發(fā)生基因重組；染色體數目最多的時期是有絲分裂后期，而根據分析該細胞染色體數目為2n=4，所以染色體數目最多的為4n=8。

（2）由題意可知，要保持F1優(yōu)良性狀需要基因雜合，一對雜合基因的個體自交獲得雜合子的概率是1/2，若該植株有n對獨立遺傳的等位基因，根據自由組合定律，雜合子自交子代中每對基因均雜合的概率為1/2n，故自交胚與F1基因型一致的概率為1/2n，而克隆胚的形成相當于無性繁殖過程，子代和N植株遺傳信息一致，故克隆胚與N植株基因型一致的概率是100%。

（3）圖2中b表示染色體的含量；由時期Ⅱ進入時期Ⅲ可以表示減數第二次分裂中期進入減數第二次分裂后期，由于染色體著絲點分裂，姐妹染色單體分開形成染色體，所以a（姐妹染色單體）消失。

（4）圖2中時期Ⅱ是減數第二次分裂的細胞，在卵細胞形成過程中是次級卵母細胞或極體；途徑2形成精子或卵細胞是經過有絲分裂，所以對應時期Ⅰ和時期Ⅲ。