Question

【題目】中國女科學(xué)家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數(shù)百萬人的生命。青蒿富含青蒿素，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(xì)胞染色體數(shù)為18），通過傳統(tǒng)育種和現(xiàn)代生物技術(shù)可培育高青蒿素含量的植株。請(qǐng)回答以下相關(guān)問題：

（1）假設(shè)野生型青蒿青蒿素高產(chǎn)（A）對(duì)青蒿素低產(chǎn)（a）為顯性，抗�。�B）對(duì)易病（b）為顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，則野生型青蒿最多有 種基因型。若F1代中高產(chǎn)、抗病植株所占比例為3/8，則其雜交親本的基因型組合為 ，請(qǐng)寫出該雜交過程的遺傳圖解。

（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(xì)胞會(huì)導(dǎo)致染色體不分離，從而獲得四倍體細(xì)胞并發(fā)育成植株。推測(cè)低溫處理導(dǎo)致細(xì)胞染色體不分離的原因是 ，該育種方法的原理是 ，四倍體青蒿與野生型青蒿雜交后代體細(xì)胞的染色體數(shù)為 ，雜交后代一般不育，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(xì)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(duì)它們加以區(qū)分。在對(duì)由花粉發(fā)育成的單倍體植株和由花藥壁細(xì)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

【答案】（1）9 AaBb×aaBb或AaBb×Aabb （2）低溫抑制紡錘體形成 染色體變異 27 減數(shù)分裂過程中聯(lián)會(huì)紊亂，不能正常產(chǎn)生配子 （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

【解析】（1）在野生型青蒿的青蒿素產(chǎn)量和病況這兩對(duì)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(duì)性狀的基因是獨(dú)立遺傳的，基因間可自由組合，故野生型青蒿基因型最多有3×3=9種。F1中高產(chǎn)、抗病植株占3/8，即P（A_B_）=3/8，根據(jù)兩對(duì)基因自由組合，可分解成3/4×1/2或1/2×3/4，所以親本可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb。遺傳圖解見答案。（2）低溫可以抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞內(nèi)的染色體經(jīng)過復(fù)制但不發(fā)生分離，從而使染色體數(shù)目加倍，該育種的原理是染色體變異。若四倍體青蒿（細(xì)胞內(nèi)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，前者產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中有18條染色體，后者產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中有9條染色體，兩者受精發(fā)育而成的后代體細(xì)胞中有27條染色體。由于雜交后代的細(xì)胞中染色體為奇數(shù)，在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會(huì)紊亂，不能正常產(chǎn)生配子，所以一般不育。（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(xì)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(duì)它們加以區(qū)分。在對(duì)由花粉發(fā)育成的單倍體植株和由花藥壁細(xì)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。