Question

青蒿素是治疗疟疾的重要药物，利用雌雄同株的野生型青蒿（2n=18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：

（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿关于杆的颜色和叶形最多有_______种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为_______或_______，该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为_______。

（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是_______。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为_______，该后代不育的原因是在_______时同源染色体联会紊乱。

（3）从青蒿中分离了cyp基因，其编码的cyp酶参与青蒿素合成。

①该事例说明基因通过控制_______，进而控制生物的性状。

②若该基因一条单链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）/（A+C）=_______。

③若cyp基因的一个碱基对被替换，使cyp酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸，则该变异称为_______。

Answer

（1）9 AaBb×aaBb AaBb×Aabb 1/8

（2）低温抑制纺锤体形成 27 减数分裂

（3）①酶的合成控制代谢②3/2③基因突变

【解析】

试题分析：（1）在野生型青蒿的秆色和叶型这两对性状中，控制各自性状的基因型各有3种（AA、Aa和aa，及BB、Bb和bb），由于控制这两对性状的基因是独立遗传的，基因间可自由组合，故基因型共有3×3＝9种；F1中白青秆、稀裂叶植株占3/8，即3/4×1/2，由于两对基因自由组合，可分解成Aa×Aa，bb×Bb或Bb×Bb，aa×Aa即亲本可能是AaBb×aaBb，或AaBb×Aabb。当亲本为AaBb×Aabb时，F1中红秆、分裂叶植株所占比例为P（aabb）=1/4×1/2，即1/8，当亲本为AaBb×aaBb时，F1中红秆、分裂叶植株所占比例为P（aabb）1/2×1/4，即1/8，无论亲本组合是上述哪一种，F1中此红秆、分裂叶植株所占比例都为1/8。（2）低温可以抑制纺锤体的形成，使细胞内的染色体经过复制但不发生分离，从而使染色体数目加倍。若四倍体青蒿（细胞内的染色体是二倍体青蒿的2倍，有 18×2＝36条染色体）与野生型的二倍体青蒿杂交，前者产生的生殖细胞中有18条染色体，后者产生的生殖细胞中有9条染色体，两者受精发育而成的后代体 细胞中有27条染色体，减数分裂时同源染色体联会紊乱。（3）①该事例说明基因通过控制酶的合成，进而控制生物的性状。②DNA的两条链之间的碱基按照碱基互补配对原则由氢键连接，所以有：A1=T2，G1=C2，C1=G2，T1=A2，故其互补链中（G+T）/（A+C）=3/2。③基因突变包括碱基对的增添、缺失或替换。

考点：本题考查遗传的分子基础、基因的自由组合规律、变异等相关知识，属于对理解、应用层次的考查。