Question

青蒿素是治療瘧疾的重要藥物，利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍體，體細胞染色體數(shù)為18），通過傳統(tǒng)育種和現(xiàn)代生物技術可培育高青蒿素含量的植株．請回答以下相關問題：
（1）假設野生型青蒿白青稈（A）對紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對分裂葉（b）為顯性，兩對性狀獨立遺傳，則野生型青蒿最多有

 

種基因型；若F₁代中白青稈、稀裂葉植株所占比例為3/8，則其雜交親本的基因型組合為

 

，該F₁代中紫紅稈、分裂葉植株所占比例為

 

．
（2）四倍體青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低溫處理野生型青蒿正在有絲分裂的細胞會導致染色體不分離，從而獲得四倍體細胞并發(fā)育成植株．推測低溫處理導致細胞染色體不分離的原因是

 

．四倍體青蒿與野生型青蒿雜交后代為

 

倍體，其體細胞的染色體數(shù)為

 

，四倍體青蒿與野生型青蒿

 

（是、否）為同一物種，原因是

 

．
（3）現(xiàn)有某雜合野生型青蒿的花粉發(fā)育成的單倍體植株及其花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體植株，在幼胚期它們的形態(tài)上并無明顯差別．若想在幼胚期就區(qū)分出是哪種胚，可以采用

 

的方法對它們加以區(qū)分．在對由花粉發(fā)育成的單倍體植株和由花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體植株培養(yǎng)過程中，有一部分單倍體能自然加倍成為二倍體植株，鑒別上述自然加倍植株與花藥壁植株的方法是

 

．

Answer 1

考點：雜交育種,低溫誘導染色體加倍實驗

專題：

分析：控制稈色和葉型這兩對性狀的基因是獨立遺傳的，遵循基因的自由組合定律，因此青蒿的基因型共有3×3=9種．F₁中白青稈、稀裂葉植株占3/8，即P（A_B_）=3/8，根據(jù)兩對基因自由組合，可分解成3/4×1/2或1/2×3/4，所以親本的基因型可能是AaBb×aaBb，或AaBb×Aabb．
低溫可以抑制紡錘體的形成，使細胞內的染色體經(jīng)過復制但不發(fā)生分離，從而使染色體數(shù)目加倍，這屬于染色體變異，染色體變異可以通過顯微鏡觀察到．

解答： 解：（1）在野生型青蒿的稈色和葉型這兩對性狀中，控制各自性狀的基因型各有3種（AA、Aa和aa，及BB、Bb和bb），由于控制這兩對性狀的基因是獨立遺傳的，基因間可自由組合，所以青蒿的基因型共有3×3=9種．F₁中白青稈、稀裂葉植株占3/8，即P（A_B_）=3/8，根據(jù)兩對基因自由組合，可分解成3/4×1/2或1/2×3/4，所以親本的基因型可能是AaBb×aaBb，或AaBb×Aabb．當親本為AaBb×aaBb時，F(xiàn)₁中紅稈、分裂葉植株所占比例為P（aabb）=1/2×1/4=1/8；當親本為AaBb×Aabb時，F(xiàn)₁中紅稈、分裂葉植株所占比例為P（aabb）=1/4×1/2=1/8．可見無論親本組合是上述哪一種，F(xiàn)₁中此紅稈、分裂葉植株所占比例都為1/8．
（2）低溫可以抑制紡錘體的形成，使細胞內的染色體經(jīng)過復制但不發(fā)生分離，從而使染色體數(shù)目加倍．若四倍體青蒿（細胞內的染色體是二倍體青蒿的2倍，有18×2=36條染色體）與野生型的二倍體青蒿雜交可得到三倍體個體，由于前者產(chǎn)生的生殖細胞中有18條染色體，后者產(chǎn)生的生殖細胞中有9條染色體，因此兩者受精發(fā)育而成的后代體細胞中有27條染色體．但由于其雜交后代三倍體減數(shù)分裂會發(fā)生聯(lián)會紊亂而高度不育，說明四倍體青蒿與野生型青蒿不是一個物種．
（3）由雜合野生型青蒿的花粉發(fā)育成的單倍體植株與花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體植株的染色體數(shù)目不同，因此要想在幼胚期就區(qū)分出是哪種胚，可以用采顯微鏡觀察染色體數(shù)目的方法對它們加以區(qū)分．在對由花粉發(fā)育成的單倍體植株和由花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體植株培養(yǎng)過程中，有一部分單倍體能自然加倍成為二倍體植株，鑒別上述自然加倍植株與花藥壁植株的方法是將植株分別自交，子代性狀表現(xiàn)一致的是自然加倍植株，子代性狀分離的是花藥壁植．
故答案：（1）9　AaBb×aaBb、AaBb×Aabb　1/8
（2）低溫抑制紡錘體形成     三 　   27      否     其雜交后代三倍體減數(shù)分裂會發(fā)生聯(lián)會紊亂而高度不育（或有生殖隔離）
（3）顯微鏡觀察染色體數(shù)目     將植株分別自交，子代性狀表現(xiàn)一致的是自然加倍植株，子代性狀分離的是花藥壁植株

點評：本題考查基因自由組合定律的應用、染色體變異等相關知識，意在考查考生理解所學知識要點，把握知識間內在聯(lián)系的能力；能用文字、圖表以及數(shù)學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容和計算能力；能理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題．