题目内容

7．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9种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为$\frac{3}{8}$，则其杂交亲本的基因型组合为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb，该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为$\frac{1}{8}$．
（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低温抑制纺锤体形成．四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为27，该后代不育的原因是在减数分裂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酶的合成控制代谢，进而控制生物的性状．
②若该基因一条单链中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{2}{3}$，则其互补链中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{3}{2}$．
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，则该变异称为基因突变．

分析 根据题意分析可知：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，符合基因的自由组合定律．明确知识点，梳理相关的基础知识，结合问题的具体提示综合作答．
下列子代表现型及比例与亲代杂交组合的关系也可以辅助答题．

        子代表现型比例                 亲代基因型
3：1Aa×Aa
1：1Aa×aa
9：3：3：1AaBb×AaBb
3：3：1：1AaBb×aaBb或AaBb×Aabb

解答 解：（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 $\frac{3}{8}$，即P（A_B_）=$\frac{3}{8}$，由于两对基因自由组合，所以亲本可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．当亲本为AaBb×aaBb时，F1中紫红秆、分裂叶植株所占比例为P（aabb）=$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$；当亲本为AaBb×Aabb时，F1中紫红秆、分裂叶植株所占比例为P（aabb）=$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{8}$．即无论亲本组合是上述哪一种，F1中紫红秆、分裂叶植株所占比例都为 $\frac{1}{8}$．
（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．由于染色体为奇数，在减数分裂时同源染色体联会紊乱，故该后代不育．
（3）①该事例是通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物的性状，属于间接控制．
②在DNA分子双链中，G与C配对，A与T配对，所以若该基因一条单链中 $\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{2}{3}$，则其互补链中该比例为其倒数，即 $\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{3}{2}$．
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，则该变异称为基因突变．
故答案为：
（1）9      AaBb×aaBb      AaBb×Aabb       $\frac{1}{8}$
（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      
②$\frac{3}{2}$   
③基因突变

点评 本题考查基因自由组合定律的应用和多倍体育种的相关知识，解题的关键是运用分离定律来分析题干信息，属于中档题．

练习册系列答案
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17．对绿色植物细胞某细胞器组成成分进行分析，发现A、T、C、G、U五种碱基的相对含量分别约为35%、0、30%、20%、15%，则该细胞器能完成的生理活动是（　　）
A．吸收氧气，进行有氧呼吸B．与有丝分裂有关，形成纺锤体
C．吸收并转换光能，完成光合作用D．合成蛋白质
18．下列叙述中有几项正确？（　　）
①蓝藻和水绵细胞中都含有核糖体
②颤藻、酵母菌、水绵的细胞都含有DNA、RNA，且都属于自养型生物
③细菌和真菌的主要区别是没有细胞壁
④原核细胞和真核细胞的细胞膜的化学成分中都有磷脂．
A．1项B．2项C．3项D．4项
15．关于细胞的物质组成，下列说法错误的有几项（　　）
①细胞中常见的元素有C、H、O、N等20多种，其中C是最基本的元素
②磷脂是所有细胞必不可少的脂质
③所有植物细胞的组成成分都含有纤维素
④脂肪是细胞中的主要能源物质
⑤两种核酸都能携带遗传信息
⑥细胞中所有的有机物都能为细胞的生命活动提供能量
⑦脂质中的胆固醇是对生物体有害的物质．
A．一项B．两项C．三项D．四项
2．根据图回答某植物光合作用强度与呼吸作用强度之间的关系问题．

Ⅰ：甲图A光合作用与呼吸作用强度关系是光合作用强度小于呼吸作用强度．
能导致该植物叶肉细胞内有机物的质量增加的图是D．
Ⅱ：乙图为高等绿色植物光合作用过程图解，请据图回答下列问题：
①是叶绿体的类囊体（或基粒）结构，其上分布着光合色素（或色素）能完成对光能的吸收等．
②是氧气，可参与有氧 呼吸第三 阶段．
Ⅲ：科学家通过对绿色植物转换CO2的研究中知道：
①在一定浓度范围内，绿色植物对外界CO2的转换率为定值（实际光合作用消耗的CO2量=外界CO2量×转换率+呼吸作用CO2释放量）；
②绿色植物光合作用利用的CO2来自于外界与呼吸作用两方面．
已测得呼吸作用释放CO2为0.6μmol•h-1，现用红外测量仪在恒温不同光照下测得如下的数据，实际光合量用葡萄糖表示．
外界CO2浓度（μmol•h-1）
实际光合量（μmol•h-1）		1.22.43.64.8
光照强度（klx）10.10.10.10.1
20.270.440.610.78
从表中数据的对比可知影响光合作用的因素有外界CO2的浓度和光照强度．当光照强度为2klx，当实际光合量0.44μmol•h-1时，植物从外界吸收CO2为2.04μmol•h-1，植物对外界CO2转换率为0.85．
12．下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是（　　）
①人类的XYY个体的形成
②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落
③三倍体西瓜植株的高度不育
④一对等位基因杂合子的自交后代出现3：1的性状分离比．
A．①②B．．①③C．③④D．②④
19．如表所示为豌豆部分基因与染色体的关系（其中野生型均为纯合子）．请据表回答下列问题
性状野生型/突变性状对应基因所在染色体
种子形状圆粒/皱粒R/rⅢ
叶片颜色绿色/（浅黄色）黄色A/aI
花青素有/无B/bⅥ
（1）已知黄色叶片豌豆（aa）在种子萌发后10天内枯萎死亡，若以浅黄色叶片豌豆（Aa）为亲本连续自交两代，则F2代成体产生的配子含a的概率为20%．
（2）科学工作者偶然发现一株茎叶卷曲的突变豌豆植株，欲判断其显隐性，让其与野生型豌豆相互授粉，若F1代表现型为野生型，且F1自交得F2出现的性状及分离比为野生型：茎叶卷曲=3：1，则可推知其为隐性突变．
（3）科学工作者初步确定，茎叶卷曲突变基因可能位于Ⅲ或Ⅵ号染色体上，请你利用上述表格中所提供的各种性状的个体进行如下实验：选择表现型为茎叶卷曲无花青素的个体与野生型杂交，得到的F1自交，若F2的表现型及比例为茎叶正常有花青素：茎叶正常无花青素：茎叶卷曲有花青素：茎叶卷曲无花青素=9：3：3：1，则卷曲突变基因是在Ⅲ号染色体上；若F2的表现型及比例为茎叶正常有花青素：茎叶卷曲无花青素=3：1，则卷曲突变基因是在Ⅵ号染色体上．
16．为探索影响动物体内甲状腺激素分泌调节的相关因素，某生物小组做了以下两个实验．
【实验一】每隔三天，将生长正常的成年雄鼠甲的甲状腺做一次等量切除，并不断检测其体内甲状腺激素和促甲状腺激素的含量，结果如图所示：
（1）图中曲线a表示促甲状腺激素，曲线b表示甲状腺激素．
（2）结果表明：正常情况下甲状腺合成激素的量与其体积成正相关（正比）关系．
【实验二】每隔三天，向生长正常的成年雄鼠乙体内注射一次等量的促甲状腺激素释放激素，同时检测其体内甲状腺激素和促甲状腺激素含量的变化，重复多次．结果发现两种激素含量总是先上升后下降，请分析产生这种生理变化的原因：当乙鼠体内促甲状腺激素释放激素浓度升高时，垂体合成和分泌的促甲状腺激素就会增多（增多、减少），进而刺激甲状腺合成并分泌甲状腺激素使其含量上升．当甲状腺激素的含量增加到一定程度时，就会抑制（增强、抑制）垂体和下丘脑的合成和分泌活动，从而使相应的激素含量下降，这种调节方式称为（负）反馈调节．
17．下列关于DNA或基因的叙述中，错误的是（　　）
A．肺炎双球菌的转化实验证明：能使R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA
B．DNA分子具有多样性的主要原因是由于碱基配对方式的不同
C．可利用DNA做亲子鉴定是因为DNA分子具有特异性
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