Question

【题目】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　　　　　　种基因型；若F１代中白青秆，稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为　　　　，该F１代中紫红秆、分裂叶植株占比例为　　　　　　。

（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　　　　　　　，四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为　　　。

（3）从青蒿中分离了cyp基因（题31图为基因结构示意图），其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）/（A+C）= 。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶，则改造后的cyp基因编码区无 （填字母）。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成缬氨酸，则该基因突变发生的区段是 （填字母）。

Answer 1

【答案】（1）9 AaBb×aaBb、AaBb×Aabb 1/8 （2）低温抑制纺锤体形成 27 （3）① 3/2 ②K和M ③L

【解析】

1、减数分裂和有丝分裂：

2、基因自由组合定律的一般特点：

（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1/8，即P（A-B-）＝1/8，由于两对基因自由组合，可分解成1/2×1/4或1/4×1/2，即亲本可能是AaBb×aaBb，或AaBb×Aabb。当亲本为AaBb×Aabb时，F1中红秆、分裂叶植株所占比例为P（aabb）＝1/4×1/2＝1/8。即无论亲本组合是上述哪一种，中此红秆、分裂叶植株所占比例都为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。

（3）①若该基因一条链上（G1+T1）/（A1+C1）=2/3，则其互补链中（G2+T2）/（A2+C2）= （A1+C1）/（G1+T1）的比例为3/2。

②与原核生物的基因结构相比，真核生物基因的编码区是不连续的，由能够编码蛋白质的序列——外显子（图示J、L、N区段）和不编码编码蛋白质的序列——内含子（图示、M区段）间隔而构成，而原核生物的基因编码区中不存在内含子区段。为了使该基因能在大肠杆菌（原核生物）中表达，应当将内含子区段去掉。

③cyp基因中只有编码区的外显子区段能编码蛋白质，该基因控制合成的cyp酶的第50位由外显子的第150、151、152对脱氧核苷酸（3×50＝150，基因中的每3对连续脱氧核苷酸决定一个氨基酸）决定，因此该基因突变发生在L区段内（81＋78＝159）。