Question

14．中國(guó)科學(xué)家屠呦呦因從青蒿中分離出青蒿素并應(yīng)用于瘧疾治療獲得了 2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)．已知野生型青蒿為二倍體，莖稈中白色（Y）對(duì)紫色（y）為顯性，葉片中稀裂葉（R）對(duì)分裂葉（r）為顯性，這兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳．分析回答問(wèn)題：
（1）通過(guò)一定的處理讓野生型青蒿成為三倍體植株，該三倍體青蒿高度不育（填“可育”或“髙度不育”），這種三倍體青蒿形成過(guò)程中發(fā)生的變異屬于可遺傳（填“可遺傳”或“不可遺傳”）的變異．
（2）用X射線(xiàn)照射分裂葉青蒿以后，r基因中一小段堿基序列發(fā)生變化，使分裂葉轉(zhuǎn)變?yōu)橄×讶~，這種變異屬于可遺傳變異中的基因突變．
（3）現(xiàn)用白稈分裂葉植株與紫稈稀裂葉植株雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為白稈稀裂葉，則親本的基因型為YYrr和yyRR．
（4）染色體變異可導(dǎo)致R基因所在的染色體整體缺失，同源染色體中一條染色體缺失的植株可以存活，兩條都缺失的植株不能存活．現(xiàn)有基因型為YyOR的植株（“O”代表該染色體缺失，下同）與基因型為yyOr的植株雜交，子一代中y的基因頻率為75%，子一代存活植株中紫稈稀裂葉的比例是$\frac{1}{3}$．

Answer 1

分析 1、可遺傳的變異有三種來(lái)源：基因突變、染色體變異和基因重組：
（1）基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對(duì)的增添、缺失或替換．基因突變發(fā)生的時(shí)間主要是細(xì)胞分裂的間期．基因突變的特點(diǎn)是低頻性、普遍性、少利多害性、隨機(jī)性、不定向性．
（2）基因重組的方式有同源染色體上非姐妹單體之間的交叉互換和非同源染色體上非等位基因之間的自由組合，另外，外源基因的導(dǎo)入也會(huì)引起基因重組．
（3）染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變．染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類(lèi)型．染色體數(shù)目變異可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類(lèi)是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少．
2、利用基因型頻率求解基因頻率
種群中某基因頻率=該基因控制的性狀純合體頻率+$\frac{1}{2}$×雜合體頻率．

解答 解：（1）三倍體植株因減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂不能產(chǎn)生可育的配子，因此該三倍體青蒿高度不育．培育該三倍體青蒿過(guò)程中發(fā)生的變異屬于可遺傳變異中的染色體變異．
（2）用X射線(xiàn)照射分裂葉青蒿以后，r基因中一小段堿基序列發(fā)生變化，使分裂葉轉(zhuǎn)變?yōu)橄×讶~，這種變異屬于可遺傳變異中的基因突變．
（3）用白稈分裂葉植株與紫稈稀裂葉植株雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為白稈稀裂葉，說(shuō)明雙親均為純合子，在此基礎(chǔ)上結(jié)合題意可推知：親本的基因型為YYrr和 yyRR．
（4）基因型為YyOR的植株與基因型為yyOr的植株雜交，子一代中Yy：yy=1：1，OR：Or：Rr：00=1：1：1：1，其中00不能存活，所以y的基因頻率=純合子的頻率+$\frac{1}{2}$雜合子的頻率=$\frac{1}{2}$+$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{4}$=75%；子一代存活植株中紫稈稀裂葉的比例是$\frac{1}{2}$紫稈（yy）×$\frac{2}{3}$稀裂葉（OR+Rr）=$\frac{1}{3}$．
故答案為：
（1）高度不育       可遺傳
（2）基因突變
（3）YYrr和 yyRR
（4）75%      $\frac{1}{3}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查可遺傳變異、基因的自由組合定律、基因頻率的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確結(jié)論的能力．