Question

【題目】中國科學家屠呦呦獲2015年諾貝爾理學或醫學獎，她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數百萬人的生命。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。現用兩組純合親本進行雜交，實驗結果如下：

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代出現性狀分離的原因是___________。

（2）若將第二組F1粉稈植株進行測交，測交后代的表現型及比例是___________。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 減數分裂時染色體聯會紊亂不能形成生殖細胞

【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，結合紅稈∶粉稈∶白稈=1∶2∶1，可知F1粉色只能為AABb。根據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粉稈進行測交，即AaBb×aabb，則F2中的基因型及表現型的比例為：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，導致復制后的染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內的染色體數目增倍。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分裂時染色體聯會紊亂不能形成生殖細胞，因此不能形成種子。