Question

【題目】中國科學(xué)家屠呦呦獲2015年諾貝爾理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數(shù)百萬人的生命。青蒿素是從黃花蒿中提取的，二倍體黃花蒿的莖稈顏色由兩對獨(dú)立遺傳的等位基因A/a和B/b控制，基因A控制紅色素合成，基因B為修飾基因，BB使紅色素完全消失，Bb使紅色素顏色淡化。現(xiàn)用兩組純合親本進(jìn)行雜交，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

第一組：P白×紅科→F1粉稈F2紅∶粉稈∶白稈-1∶2∶1

第二組：P白稈×紅稈→F1粉稈F2紅稈∶粉稈∶白稈=3∶6∶7

回答下列問題：

（1）第一組F1粉稈植株的基因型是___________，F2代出現(xiàn)性狀分離的原因是___________。

（2）若將第二組F1粉稈植株進(jìn)行測交，測交后代的表現(xiàn)型及比例是___________。若將第二組F2中粉稈個體自交，后代中白稈植株所占的比例是___________。

（3）四倍體黃花蒿中青蒿素含量通常高于二倍體黃花蒿，低溫處理二倍體黃花蒿幼苗可以獲得四倍體黃花蒿，原因是___________。若將四倍體黃花蒿與二倍體黃花蒿雜交，子代三倍體黃花蒿一般不能形成種子，原因是___________。

Answer 1

【答案】AABb 兩對等位基因在遺傳時遵循基因的自由組合定律 紅桿∶粉稈∶白桿=1∶1∶2 3/8 低溫抑制紡錘體形成 減數(shù)分裂時染色體聯(lián)會紊亂不能形成生殖細(xì)胞

【解析】

由題意可知，該植物的莖稈顏色受兩對等位基因控制，基因B為修飾基因，BB使紅色完全消失，Bb使紅色淡化，因此紅桿的基因型為A_bb；粉紅色花的基因型為A_Bb；白花的基因型為 A_BB、aaB_、aabb；第二組子一代是粉桿，粉桿自交后代的性狀分離比是3∶6∶7，有16種組合，因此可以判定，兩對等位基因在遺傳過程中遵循自由組合定律，且子一代的基因型是AaBb，親本紅桿的基因型是AAbb，白桿的基因型是aaBB。

（1）根據(jù)題意，A_BB、aa__為白色，A_Bb為粉色，A_bb為紅色，第一組中，F1自交子代BB∶Bb∶bb=1∶2∶1，結(jié)合紅稈∶粉稈∶白稈=1∶2∶1，可知F1粉色只能為AABb。根據(jù)第二組粉桿自交后代的性狀分離比有16種組合，說明兩對等位基因在遺傳過程中遵循基因的自由組合定律，所以F1（AABb）雜合子自交，F2會發(fā)生性狀分離，分離比為AABB（白桿）∶AABb（粉桿）∶AAbb（紅桿）=1∶2∶1。

（2）第二組：純合白桿（AABB或aaBB或aabb）×純合紅桿（AAbb）→F1粉桿（A_Bb），自交→F2紅桿∶粉桿∶白桿=3∶6∶7，說明F1的基因型為AaBb，F1（AaBb）自交所得F2為（AAbb、Aabb）（紅桿）∶（AABb、AaBb）（粉桿）∶（AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb）（白桿）=3∶6∶7。

讓第二組F1粉稈進(jìn)行測交，即AaBb×aabb，則F2中的基因型及表現(xiàn)型的比例為：Aabb紅桿∶AaBb粉稈∶（aaBb、aabb）白桿=1∶1∶2。

第二組F2中粉稈個體的基因型為1/3AAABb、2/3AaBb，1/3AABb自交后代有1/3×1/4AABb為白桿，2/3AaBb自交后代有2/3×(3/16A__BB+4/16 aa__)為白桿，即7/24。兩種情況綜合可知，后代為白稈個體的比例占（1/12+7/24）=3/8。

（3）低溫抑制紡錘體形成，導(dǎo)致復(fù)制后的染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目增倍。四倍體黃花蒿與二倍體黃花蒿雜交，子代三倍體黃花蒿由于減數(shù)分裂時染色體聯(lián)會紊亂不能形成生殖細(xì)胞，因此不能形成種子。