Question

【題目】中國科學家屠呦呦因從青蒿中分離出青蒿素并應用于瘧疾治療獲得了2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。已知野生型青蒿為一年生二倍體植物，一般在10月底開黃花，人們主要從青蒿的莖葉中提取青蒿素。研究人員從該野生型黃花品系中選育出了兩株開白花的植株，分別標記為P、Q。據(jù)此分析回答問題：

（1）研究人員通過一定的處理方法獲得了四倍體的青蒿，從而提高了青蒿素的產(chǎn)量，一般常用的處理方法是____________。野生型青蒿與四倍體的青蒿不是同一物種，因為它們之間存在___________。

（2）將P、Q分別與野生型植株雜交，子一代植株均開黃花，子二代中黃花植株和白花植株的數(shù)量比均為3:1，這說明黃花與白花性狀的遺傳遵循___________定律。

（3）若要探究這兩株植物白花基因突變是發(fā)生在同一對基因上，還是發(fā)生在不同對基因上某研究小組設(shè)計了如下雜交實驗。請加以完善：

實驗步驟：將P、Q進行雜交，觀察、記錄并統(tǒng)計F表現(xiàn)型及比例。

預期實驗結(jié)果及結(jié)論：

①若__________時，可確定P、Q的白花基因突變發(fā)生在同一對基因上。

②若___________時，可確定P、Q的白花基因突變發(fā)生在不同對基因上。

（4）實驗證明P、Q的白花基因突變發(fā)生在不同對基因上，為了探究這兩對基因是否獨立遺傳，請利用(3)中的材料進一步設(shè)計實驗。請寫出實驗思路、預期結(jié)果及結(jié)論（注：不考慮交叉互換）。

實驗思路：_____________________。

預期結(jié)果及結(jié)論：

__________________；

_______________。

Answer 1

【答案】用適宜濃度的秋水仙素（或適宜的低溫）處理野生型青蒿的幼苗（或萌發(fā)的種子） 生殖隔離 基因的分離 F1均開白花 F1均開黃花 讓F1自交，觀察、記錄并統(tǒng)計F2表現(xiàn)型及比例 若F2中黃花植株:白花植株=9:7，則這兩對基因獨立遺傳 若F2中黃花植株:白花植株=1:1，則這兩對基因不是獨立遺傳

【解析】

生殖隔離是區(qū)分不同物種的重要條件，生殖隔離是指兩個種群不能雜交，或者雜交之后不能產(chǎn)生可育后代。野生型分別與P、Q雜交，后代都表現(xiàn)為黃花，說明黃花為顯性性狀，白花為隱性性狀。

（1）人工誘導多倍體的方法主要有低溫誘導或者使用秋水仙素處理，即用適宜濃度的秋水仙素（或適宜的低溫）處理野生型青蒿的幼苗（或萌發(fā)的種子）；不同的物種之間存在生殖隔離；

（2）在孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗中，兩個相對性狀的個體雜交，子一代全部表現(xiàn)為顯性性狀，子二代自交的性狀分離比為3：1，由此可以推斷該基因遵循分離定律；

（3）該題可以使用假設(shè)法，假設(shè)P、Q的白花基因突變發(fā)生在同一對基因上，用A（a）來表示，則P和Q的基因型都為aa，P和Q雜交以后產(chǎn)生的子一代全部為aa，表現(xiàn)為白花；若P、Q的白花基因突變發(fā)生在不同對基因上，則可以設(shè)這兩對基因分別為A（a）、B（b），P的基因型為AAbb，Q的基因型為aaBB，因此兩者雜交的基因型為AaBb，表現(xiàn)為黃花；

（4）已知該性狀涉及兩對基因，首先明確黃花為雙顯性性狀，其余表現(xiàn)為白花，該實驗的目的為“探究這兩對基因是否獨立遺傳”，此時可以利用上個小題的子一代進行實驗，使其進行自交，觀察后代的表現(xiàn)型及比例，若符合獨立遺傳，遵循自由組合定律，則子二代中基因型及比例符合A_B_（黃花）：A_bb（白花）：aaB_（白花）：aabb（白花）=9:3:3:1，因此黃花：白花=9：7；若兩對基因連鎖，則AaBb是由AAbb和aaBB個體雜交而來，表明A和b連鎖、aB連鎖，因此AaBb自交的后代基因型及比例為AAbb（白花）：aaBB（白花）：AaBb（黃花）=1:1:2，即黃花：白花為1:1。