Question

9．青蒿素是治療瘧疾的重要藥物．利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)為18），通過(guò)傳統(tǒng)育種和現(xiàn)代生物技術(shù)可培育高青蒿素含量的植株．請(qǐng)回答以下相關(guān)問(wèn)題：
（1）假設(shè)野生型青蒿白青稈（A）對(duì)紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對(duì)分裂葉（b）為顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，則野生型青蒿最多有9種基因型；若F₁代中白青稈稀裂葉植株所占比例為$\frac{3}{8}$，則其雜交親本的基因型組合為AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．
（2）從青蒿中分離了CYP基因，其編碼的CYP酶參與青蒿素合成．若該基因一條單鏈中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{2}{3}$，則其互補(bǔ)鏈中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{3}{2}$．
（3）四倍體青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿．低溫處理野生型青蒿正在有絲分裂的細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致染色體不分離，從而獲得四倍體細(xì)胞并發(fā)育成植株，推測(cè)低溫處理導(dǎo)致細(xì)胞染色體不分離的原因是低溫抑制紡錘體形成，四倍體青蒿與野生型青蒿雜交后代體細(xì)胞的染色體數(shù)為27．

Answer 1

分析 1、由題意知，野生型青蒿白青稈（A）對(duì)紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對(duì)分裂葉（b）為顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，因此遵循基因的自由組合定律；由于自由組合定律同時(shí)遵循分離定律，因此可以將自由組合問(wèn)題轉(zhuǎn)化成若干個(gè)分離定律問(wèn)題進(jìn)行解答．
2、DNA是由兩條鏈組成的，兩條鏈上的堿基遵循A與T配對(duì)、G與C配對(duì)的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，配對(duì)的堿基相等．
3、低溫誘導(dǎo)多倍體形成的原理是低溫抑制紡錘體的形成，抑制細(xì)胞正常的分裂而使細(xì)胞內(nèi)的染色體加倍．

解答 解：（1）對(duì)于A（a）基因來(lái)說(shuō)，該種群的基因型是AA、Aa、aa三種基因型，對(duì)于B（b）基因來(lái)說(shuō)，該種群中的基因型是BB、Bb、bb三種基因型，由于兩對(duì)等位基因自由組合，因此對(duì)于兩對(duì)等位基因來(lái)說(shuō)
基因型共有3×3=9種；F₁代中白青稈稀裂葉植株所占比例為$\frac{3}{8}$，$\frac{3}{8}=\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$，因此可能是一對(duì)雜合子自交、一對(duì)是測(cè)交實(shí)驗(yàn)，親本基因型可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．
（2）如果一條鏈上的堿基用A1、T1、G1、C1表示，另一條鏈上的堿基用A2、T2、C2、G2表示，由DNA分子的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，A1=T2、T1=A2、C1=G2、G1=C2，因此兩條單鏈上的$\frac{G+T}{A+C}$的比值互為倒數(shù)，
一條單鏈中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{2}{3}$，則其互補(bǔ)鏈中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{3}{2}$．
（3）低溫抑制紡錘體形成而使染色體加倍，四倍體的配子含有兩個(gè)染色體組，二倍體的配子含有1個(gè)染色體組，四倍體與二倍體雜交形成的三倍體含有3個(gè)染色體組，2n=18，說(shuō)明一個(gè)染色體組是9條染色體，因此三倍體中的染色體數(shù)目是27條．
故答案為：
（1）9  AaBb×aaBb   AaBb×Aabb
（2）$\frac{3}{2}$ 
（3）低溫抑制紡錘體形成    27

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生對(duì)基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)的理解并學(xué)會(huì)應(yīng)用分離定律解決關(guān)于自由組合的遺傳問(wèn)題，理解DNA分子的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，并進(jìn)行相關(guān)堿基計(jì)算，理解并并識(shí)記低溫誘導(dǎo)多倍體的原理及對(duì)染色體組概念的理解．