Question

17．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9種基因型；若F₁代中白青稈稀裂葉（A_B_）植株所占比例為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．用秋水仙素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，這樣處理導致染色體不分離的原因是抑制了紡錘體的形成，四倍體青蒿與野生型青蒿雜交后代體細胞的染色體數為27．

Answer 1

分析 1、分析題文：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，因此遵循基因的自由組合定律；由于基因自由組合的同時也遵循基因分離定律，因此可以將自由組合問題轉化成若干個分離定律問題進行解答．
2、DNA是由兩條鏈組成的，兩條鏈上的堿基遵循A與T配對、G與C配對的堿基互補配對原則，且配對的堿基彼此相等．
3、低溫誘導多倍體形成的原理是：低溫抑制紡錘體的形成，進而抑制細胞正常的分裂而使細胞內的染色體加倍．

解答 解：（1）對于A（a）基因來說，該種群的基因型是AA、Aa、aa三種基因型，對于B（b）基因來說，該種群中的基因型是BB、Bb、bb三種基因型，由于兩對等位基因自由組合，因此對于兩對等位基因來說，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$\frac{3}{8}$，即$\frac{3}{8}=\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$，因此一對是雜合子自交、另一對是測交，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分子的堿基互補配對原則可知，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．若一條單鏈中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{2}{3}$，則其互補鏈中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{3}{2}$．
（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染色體組，二倍體的配子含有1個染色體組，四倍體與二倍體雜交形成的三倍體含有3個染色體組，2n=18，說明一個染色體組是9條染色體，因此三倍體中的染色體數目是27條．
故答案為：
（1）9      aaBb   Aabb（這兩個可顛倒）
（2）$\frac{3}{2}$
（3）抑制了紡錘體的形成     27

點評 本題旨在考查學生對基因自由組合定律的實質的理解并學會應用分離定律解決關于自由組合的遺傳問題，理解DNA分子的堿基互補配對原則，并進行相關堿基計算，理解并并識記低溫誘導多倍體的原理及對染色體組概念的理解．