Question

18．中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命．研究人员已经弄清了青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18）细胞中青蒿素的合成途径（如图所示）．

（1）在FPP合成酶基因表达过程中，完成过程①需要RNA聚合酶催化，mRNA从核孔进入细胞质，完成过程②需要的结构是核糖体．
（2）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、AaBb×Aabb，该F1代中紫红秆、分裂叶植株占所比例为$\frac{1}{8}$．
（3）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．

Answer 1

分析 分析题图：图中实线方框中表示青蒿细胞中青蒿素的合成途径，青蒿素的合成需要FPP合成酶、ADS酶和CYP71AV1酶．虚线方框表示酵母细胞合成FPP合成酶及固醇的过程，酵母细胞只能合成FPP合成酶，不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，因此其不能合成青蒿素．

解答 解：（1）图中①表示转录过程，该过程需要RNA聚合酶的催化，mRNA从核孔进入细胞质；过程②表示翻译，翻译过程发生在核糖体上．
（2）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．
故答案为：
（1）RNA聚合     核孔       核糖体
（2）9       AaBb×aaBb、AaBb×Aabb     $\frac{1}{8}$
（3）低温抑制纺锤体形成        27

点评 本题结合图解，考查遗传信息的转录和翻译、基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等；同时还要求考生能分析题图，从中提取有效信息答题．