Question

1．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3/8，則其雜交親本的基因型組合為AaBb×aaBb、AaBb×Aabb，該F₁代中紫紅稈、分裂葉植株占比例為$\frac{1}{8}$．
（2）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．
（3）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$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{3}{2}$．

Answer 1

分析 1、自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合． 
2、實(shí)質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合．

解答 解：（1）在野生型青蒿的稈色和葉型這兩對(duì)性狀中，控制各自性狀的基因型各有3種（AA、Aa和aa，及BB、Bb和bb），由于控制這兩對(duì)性狀的基因是獨(dú)立遺傳的，基因間可自由組合，故基因型共有3×3=9種．F₁中白青稈、稀裂葉植株占$\frac{3}{8}$，即P（A_B_）=$\frac{3}{8}$，由于兩對(duì)基因自由組合，所以親本可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．當(dāng)親本為AaBb×aaBb時(shí)，F(xiàn)₁中紫紅稈、分裂葉植株所占比例為P（aabb）=$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$；當(dāng)親本為AaBb×Aabb時(shí)，F(xiàn)₁中紫紅稈、分裂葉植株所占比例為P（aabb）=$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{8}$．即無(wú)論親本組合是上述哪一種，F(xiàn)₁中紫紅稈、分裂葉植株所占比例都為$\frac{1}{8}$．
（2）低溫可以抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞內(nèi)的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制但不發(fā)生分離，從而使染色體數(shù)目加倍．若四倍體青蒿（細(xì)胞內(nèi)的染色體是二倍體青蒿的2倍，有18×2=36條染色體）與野生型的二倍體青蒿雜交，前者產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中有18條染色體，后者產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中有9條染色體，兩者受精發(fā)育而成的后代體細(xì)胞中有27條染色體．
（3）在DNA分子雙鏈中，G與C配對(duì)，A與T配對(duì)，所以若該基因一條單鏈中 $\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{2}{3}$，則其互補(bǔ)鏈中該比例為其倒數(shù)，即 $\frac{G+T}{A+C}=\frac{3}{2}$．
故答案為：
（1）9     AaBb×aaBb、AaBb×Aabb       $\frac{1}{8}$
（2）低溫抑制紡錘體形成      27
（3）$\frac{3}{2}$

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．