Question

12．黃花蒿可提取青蒿素，已知黃花蒿莖的形狀有圓柱形和菱形，由一對等位基因A、a控制；莖的顏色有青色、紅色和紫色，由兩對等位基因B、b和C、c控制，這三對等位基因分別位于三對同源染色體上，相同種植條件下，黃花蒿單株干重圓柱形高于菱形，青蒿素的含量紫色植株高于紅色植株，紅色植株高于青色植株，請回答：
（1）青蒿素治療瘧原蟲的原理是：青蒿素和其衍生物可以與瘧原蟲細胞膜表面蛋白結合干擾器蛋白的功能，使細胞失去控制物質進出細胞功能，從而干擾營養(yǎng)物質的吸收．
（2）若將一青桿植株和一紅桿植株雜交，F(xiàn)₁全為青桿，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂中青桿124株，紅桿31株，紫桿10株，則理論上親本青桿和紅桿植株的基因型分別是BBcc和bbCC，F(xiàn)₂青桿植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占$\frac{1}{6}$，若上述F₂各種顏色的莖中均有圓柱形莖和菱形莖植株，則單株青蒿素產量最高的植株的表現(xiàn)型是圓柱形紫桿，為了確定F₂中該表現(xiàn)型的植株是否能穩(wěn)定遺傳，最簡單的設計思路是讓F₂圓柱形紫桿自交，觀察后代是否出現(xiàn)菱形莖．

Answer 1

分析 1、分析題文：F₂中青桿124株，紅桿31株，紫桿10株，即青桿：紅桿：紫桿=12：3：1，這是“9：3：3：1”的變式，這說明F₁的基因型為BbCc，B和C基因同時存在或只存在B基因（或只存在C基因）時表現(xiàn)為青桿，只存在C基因（或只存在B基因）時表現(xiàn)為紅桿，bbcc表現(xiàn)為紫桿．
2、根據(jù)題干信息“相同種植條件下，黃花蒿單株干重圓柱形高于菱形；青蒿素的含量（mg/kg干重）紫色植株高于紅色植株、紅色植株高于青色植株”答題．

解答 解：（1）青蒿素和其衍生物可以與瘧原蟲細胞膜表面蛋白結合干擾細胞膜蛋白的功能，使細胞失去控制物質進出細胞功能，從而干擾營養(yǎng)物質的吸收．
（2）若將一青桿植株和一紅桿植株雜交，F(xiàn)₁全為青桿，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂中青桿124株，紅桿31株，紫桿10株，即青桿：紅桿：紫桿=12：3：1，這是“9：3：3：1”的變式，這說明F₁的基因型為BbCc，B和C基因同時存在或只存在B基因（或只存在C基因）時表現(xiàn)為青桿，只存在C基因（或只存在B基因）時表現(xiàn)為紅桿，bbcc表現(xiàn)為紫桿．因此，親本青桿和紅桿植株的基因型分別是BBcc和bbCC．F₁的基因型為BbCc，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂青桿植株（ $\frac{1}{16}$BBCC、$\frac{2}{16}$BBCc、$\frac{2}{16}$BbCC、$\frac{4}{16}$BbCc、$\frac{1}{16}$BBcc、$\frac{2}{16}$Bbcc或$\frac{1}{16}$BBCC、$\frac{2}{16}$BBCc、$\frac{2}{16}$BbCC、$\frac{4}{16}$BbCc、$\frac{1}{16}$bbCC、$\frac{2}{16}$bbCc）中能穩(wěn)定遺傳的個體（ $\frac{1}{16}$BBCC、$\frac{1}{16}$BBcc或$\frac{1}{16}$BBCC、$\frac{1}{16}$bbCC）占 $\frac{1}{6}$．根據(jù)題干信息“相同種植條件下，黃花蒿單株干重圓柱形高于菱形；青蒿素的含量（mg/kg干重）紫色植株高于紅色植株、紅色植株高于青色植株”可知，單株青蒿素產量最高的植株表現(xiàn)型是圓柱形紫桿/紫桿圓柱形．為了確定F₂該表現(xiàn)型的植株中是否存在不能穩(wěn)定遺傳的個體，最簡單的方法是自交法，即讓F₂中所有圓柱形紫桿植株自交，觀察后代是否出現(xiàn)菱形莖．
故答案為：
（1）控制物質進出細胞
（2）BBcc和bbCC     $\frac{1}{6}$        圓柱形紫桿     讓F₂圓柱形紫桿自交，觀察后代是否出現(xiàn)菱形莖

點評 本題考查基因自由組合定律的實質及應用，要求考生理解和掌握基因自由組合定律的實質，能根據(jù)子代的情況推斷子一代和親本的基因型，同時能判斷基因型與表現(xiàn)型之間的對應關系，能結合題中信息準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查．