Question

9．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（二倍体，体细胞染色体数为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．
（2）从青蒿中分离了CYP基因，其编码的CYP酶参与青蒿素合成．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）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 1、由题意知，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，因此遵循基因的自由组合定律；由于自由组合定律同时遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成若干个分离定律问题进行解答．
2、DNA是由两条链组成的，两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，配对的碱基相等．
3、低温诱导多倍体形成的原理是低温抑制纺锤体的形成，抑制细胞正常的分裂而使细胞内的染色体加倍．

解答 解：（1）对于A（a）基因来说，该种群的基因型是AA、Aa、aa三种基因型，对于B（b）基因来说，该种群中的基因型是BB、Bb、bb三种基因型，由于两对等位基因自由组合，因此对于两对等位基因来说
基因型共有3×3=9种；F₁代中白青秆稀裂叶植株所占比例为$\frac{3}{8}$，$\frac{3}{8}=\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$，因此可能是一对杂合子自交、一对是测交实验，亲本基因型可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．
（2）如果一条链上的碱基用A1、T1、G1、C1表示，另一条链上的碱基用A2、T2、C2、G2表示，由DNA分子的碱基互补配对原则可知，A1=T2、T1=A2、C1=G2、G1=C2，因此两条单链上的$\frac{G+T}{A+C}$的比值互为倒数，
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）低温抑制纺锤体形成而使染色体加倍，四倍体的配子含有两个染色体组，二倍体的配子含有1个染色体组，四倍体与二倍体杂交形成的三倍体含有3个染色体组，2n=18，说明一个染色体组是9条染色体，因此三倍体中的染色体数目是27条．
故答案为：
（1）9  AaBb×aaBb   AaBb×Aabb
（2）$\frac{3}{2}$ 
（3）低温抑制纺锤体形成    27

点评 本题旨在考查学生对基因自由组合定律的实质的理解并学会应用分离定律解决关于自由组合的遗传问题，理解DNA分子的碱基互补配对原则，并进行相关碱基计算，理解并并识记低温诱导多倍体的原理及对染色体组概念的理解．