Question

1．中國女科學家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理醫學獎，她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數百萬人的生命，青蒿素是從植物黃花蒿（即中藥青蒿）的組織細胞中提取的一種代謝產物．野生型青蒿（2n=18）的正常植株白青稈（A）對紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對分裂葉（b）為顯性，兩對基因獨立遺傳，請回答下列問題：
（1）若將基因型為aaBb 和AaBB的野生型青蒿雜交，F₁中的基因型有4種；F₁中aaBb基因型的植株自交產生的紫紅稈分裂葉植株比例最高；若該基因型的植株自交產生F₂，F₂的表現型及比例為紫紅稈稀裂葉：紫紅稈分裂葉=3：1．
（2）某研究小組進行了兩組雜交試驗，雜交后得到的子代數量比如下表：

子代 親本	白青稈稀裂葉	白青稈分裂葉	紫紅稈稀裂葉	紫紅稈分裂葉
組合一	9	3	3	1
組合二	3	0	1	0

①讓組合一雜交子代中的白青稈分裂葉類型自交，其后代中能穩定遺傳的占$\frac{2}{3}$，后代中白青稈分裂葉的概率是$\frac{5}{6}$．
②組合二中親本可能的基因型為AaBB、AaBb或Aabb（或AaBB×AaBB、AaBB×AaBb、AaBB×Aabb）．
（3）在一個白青稈（純合體）青蒿中，發現了一株紫紅稈青蒿．研究人員設計了以下實驗方案來探究該性狀出現的可能的原因：將該株紫紅稈青蒿與純合白青稈青蒿雜交；如果F₁全為白青稈，F₁自交得到的F₂中白青稈：紫紅稈=3：1，則紫紅稈性狀是由于基因突變造成的；否則，紫紅稈性狀是由于環境因素 引起的．
（4）在♀AA×♂aa 雜交中，若A基因所在的同源染色體在減數第一次分裂時不分離，產生的子代染色體數目為19條或17條．

Answer 1

分析 控制稈色和葉型這兩對性狀的基因是獨立遺傳的，遵循基因的自由組合定律．
表格中組合一后代表現型比例為9：3：3：1，說明親本為雙雜，基因型為AaBb．

解答 解：（1）若將基因型為aaBb和AaBB的野生型青蒿雜交，F₁中的基因型2×2=4種，紫紅桿分裂葉植株的基因型為aabb，而F₁的基因型有AaBb、aaBb、aaBB和AaBB，故基因型為aaBb的植株自交產生的紫紅桿分裂葉植株比例最高，aaBb的植株自交后代基因型及比例為aaBB：aaBb：aabb=1：2：1，表現型比例為紫紅稈稀裂葉：紫紅稈分裂葉=3：1．
（2）①組合一后代表現型比例為9：3：3：1，說明親本為雙雜，基因型為AaBb，子代中的白青桿分裂葉基因型為A_bb，其中AAbb占$\frac{1}{3}$，Aabb個體占$\frac{2}{3}$，所以自交后代能穩定遺傳占$\frac{1}{3}$．后代中白青桿分裂葉（A_bb）的概率是$\frac{1}{3}+\frac{2}{3}×\frac{3}{4}=\frac{5}{6}$．
②組合二中后代白青桿：紫紅桿=3：1，且全為稀裂葉，說明親本的基因型為AaBB和Aabb或AaBB和AaBb．
（3）在一個白青桿AA（純合體）青蒿中，發現了一株紫紅桿（aa）青蒿，將該株紫紅桿青蒿與純合白青桿青蒿雜交；如果F₁全為白青桿，F₁自交得到的F₂中白青桿：紫紅桿=3：1，說明紫紅桿性狀是由于基因突變造成的，否則，紫紅桿性狀是由于環境引起的．
（4）在♀AA×♂aa雜交中，野生型青蒿染色體組成為2n=18，若A基因所在的同源染色體在減數第一次分裂時不分離，情況有兩種，一種是兩條染色體均進入次級卵母細胞，這樣的話，經過正常的減數第二次分裂得到的雌配子染色體數目就為9+1=10條；另一種可能是兩天染色體均進入第一極體，這樣，次級卵母細胞進行正常的減數第二次分裂得到的雌配子染色體數目就為9-1=8條．如果雌配子染色體數目是10條，則雜交后代的染色體數目為19，如果雌配子染色體數目是8條，則雜交后代的染色體數目為17條．
故答案為：
（1）4  aaBb   紫紅稈稀裂葉：紫紅稈分裂葉=3：1
（2）①$\frac{2}{3}$     $\frac{5}{6}$   
②AaBB、AaBb或Aabb（或AaBB×AaBB、AaBB×AaBb、AaBB×Aabb）
（3）基因突變  環境因素  
（4）19條或17條

點評 本題以表格為載體，考查了基因自由組合定律的有關知識，要求考生能夠根據親本的基因型判斷后代的基因型、表現型及比例，并能夠利用該定律進行相關概率的計算，屬于考綱中理解、應用層次的考查．