题目内容

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（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$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{3}{2}$．

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

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）=$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$．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．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）①该事例说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状．
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$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{3}{2}$．
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$\frac{3}{2}$

点评 本题考查基因自由组合定律、染色体变异和DNA分子结构的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．

练习册系列答案
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