Question

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，體細胞染色體數為18），通過傳統育種和現代生物技術可培育高青蒿素含量的植株．請回答以下相關問題：
（1）假設野生型青蒿白青稈（A）對紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對分裂葉（b）為顯性，兩對性狀獨立遺傳，則野生型青蒿最多有

 

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

 

，該F₁代中紫紅稈、分裂葉植株所占比例為

 

．
（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胞會導致染色體不分離，從而獲得四倍體細胞并發育成植株，推測低溫處理導致細胞染色體不分離的原因是

 

，四倍體青蒿與野生型青蒿雜交后代體細胞的染色體數為

 

．
（3）從青蒿中分離了cyp基因（題31圖為基因結構示意圖），其編碼的CYP酶參與青蒿素合成．
①若該基因一條單鏈中（G+T）/（A+C）=

2

3

，則其互補鏈中（G+T）/（A+C）=

 

．
②若該基因經改造能在大腸桿菌中表達CYP酶，則改造后的cyp基因編碼區無

 

（填字母）．
③若cyp基因的一個堿基對被替換，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸變成纈氨酸，則該基因突變發生的區段是

 

（填字母）．

Answer 1

考點：基因的自由組合規律的實質及應用,DNA分子結構的主要特點,低溫誘導染色體加倍實驗

專題：

分析：在野生型青蒿的稈色和葉型這兩對性狀中，控制這兩對性狀的基因是獨立遺傳的，基因間可自由組合．

解答： 解：（1）在野生型青蒿的稈色和葉型這兩對性狀中，控制各自性狀的基因型各有3種（AA、Aa和aa及BB、Bb和bb），由于控制這兩對性狀的基因是獨立遺傳的，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

3

8

，即P（A_B_）=

3

8

，由于兩對基因自由組合，可分解成

1

2

和

3

4

，所以一對基因是測交，一對基因是雜合子自交，即親本可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．當親本為AaBb×aaBb時，F1中紫紅稈、分裂葉植株所占比例為P（aabb）=

1

2

×

1

4

=

1

8

．
（2）根據題意，低溫處理野生型青蒿正在有絲分裂的細胞會導致染色體不分離，從而獲得四倍體細胞并發育成植株，推測低溫處理導致細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（36）與野生型青蒿（18）雜交后代體細胞的染色體數為 27．
（3）①根據DNA的堿基互補配對原則，（G+T）/（A+C）在兩條單鏈中是互為倒數的，所以若該基因一條單鏈中（G+T）/（A+C）=

2

3

，則其互補鏈中（G+T）/（A+C）=

3

2

．
②由圖分析可知，若該基因經改造能在大腸桿菌中表達CYP酶，則改造后的cyp基因編碼區無K和M（內含子片段）． 
③若cyp基因的一個堿基對被替換，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸變成纈氨酸，DNA對應的堿基為148-150位，則該基因突變發生的區段是L（編碼區的外顯子）．
故答案是：
（1）9  AaBb×aaBb、AaBb×Aabb  

1

8

（2）低溫抑制紡錘體形成    27
（3）①

3

2

  ②K和M    ③L．

點評：本題考查基因的自由組合定律的實質及應用、DNA分子結構的主要特點、低溫誘導染色體加倍實驗等相關知識點，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，培養學生識圖作答、判斷基因型和表現型的能力．