Question

1．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，青蒿素是从植物黄花蒿（即中药青蒿）的组织细胞中提取的一种代谢产物．野生型青蒿（2n=18）的正常植株白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对基因独立遗传，请回答下列问题：
（1）若将基因型为aaBb 和AaBB的野生型青蒿杂交，F₁中的基因型有4种；F₁中aaBb基因型的植株自交产生的紫红秆分裂叶植株比例最高；若该基因型的植株自交产生F₂，F₂的表现型及比例为紫红秆稀裂叶：紫红秆分裂叶=3：1．
（2）某研究小组进行了两组杂交试验，杂交后得到的子代数量比如下表：

子代 亲本	白青秆稀裂叶	白青秆分裂叶	紫红秆稀裂叶	紫红秆分裂叶
组合一	9	3	3	1
组合二	3	0	1	0

①让组合一杂交子代中的白青秆分裂叶类型自交，其后代中能稳定遗传的占$\frac{2}{3}$，后代中白青秆分裂叶的概率是$\frac{5}{6}$．
②组合二中亲本可能的基因型为AaBB、AaBb或Aabb（或AaBB×AaBB、AaBB×AaBb、AaBB×Aabb）．
（3）在一个白青秆（纯合体）青蒿中，发现了一株紫红秆青蒿．研究人员设计了以下实验方案来探究该性状出现的可能的原因：将该株紫红秆青蒿与纯合白青秆青蒿杂交；如果F₁全为白青秆，F₁自交得到的F₂中白青秆：紫红秆=3：1，则紫红秆性状是由于基因突变造成的；否则，紫红秆性状是由于环境因素 引起的．
（4）在♀AA×♂aa 杂交中，若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的子代染色体数目为19条或17条．

Answer 1

分析 控制秆色和叶型这两对性状的基因是独立遗传的，遵循基因的自由组合定律．
表格中组合一后代表现型比例为9：3：3：1，说明亲本为双杂，基因型为AaBb．

解答 解：（1）若将基因型为aaBb和AaBB的野生型青蒿杂交，F₁中的基因型2×2=4种，紫红杆分裂叶植株的基因型为aabb，而F₁的基因型有AaBb、aaBb、aaBB和AaBB，故基因型为aaBb的植株自交产生的紫红杆分裂叶植株比例最高，aaBb的植株自交后代基因型及比例为aaBB：aaBb：aabb=1：2：1，表现型比例为紫红秆稀裂叶：紫红秆分裂叶=3：1．
（2）①组合一后代表现型比例为9：3：3：1，说明亲本为双杂，基因型为AaBb，子代中的白青杆分裂叶基因型为A_bb，其中AAbb占$\frac{1}{3}$，Aabb个体占$\frac{2}{3}$，所以自交后代能稳定遗传占$\frac{1}{3}$．后代中白青杆分裂叶（A_bb）的概率是$\frac{1}{3}+\frac{2}{3}×\frac{3}{4}=\frac{5}{6}$．
②组合二中后代白青杆：紫红杆=3：1，且全为稀裂叶，说明亲本的基因型为AaBB和Aabb或AaBB和AaBb．
（3）在一个白青杆AA（纯合体）青蒿中，发现了一株紫红杆（aa）青蒿，将该株紫红杆青蒿与纯合白青杆青蒿杂交；如果F₁全为白青杆，F₁自交得到的F₂中白青杆：紫红杆=3：1，说明紫红杆性状是由于基因突变造成的，否则，紫红杆性状是由于环境引起的．
（4）在♀AA×♂aa杂交中，野生型青蒿染色体组成为2n=18，若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，情况有两种，一种是两条染色体均进入次级卵母细胞，这样的话，经过正常的减数第二次分裂得到的雌配子染色体数目就为9+1=10条；另一种可能是两天染色体均进入第一极体，这样，次级卵母细胞进行正常的减数第二次分裂得到的雌配子染色体数目就为9-1=8条．如果雌配子染色体数目是10条，则杂交后代的染色体数目为19，如果雌配子染色体数目是8条，则杂交后代的染色体数目为17条．
故答案为：
（1）4  aaBb   紫红秆稀裂叶：紫红秆分裂叶=3：1
（2）①$\frac{2}{3}$     $\frac{5}{6}$   
②AaBB、AaBb或Aabb（或AaBB×AaBB、AaBB×AaBb、AaBB×Aabb）
（3）基因突变  环境因素  
（4）19条或17条

点评 本题以表格为载体，考查了基因自由组合定律的有关知识，要求考生能够根据亲本的基因型判断后代的基因型、表现型及比例，并能够利用该定律进行相关概率的计算，属于考纲中理解、应用层次的考查．