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试题详情

青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:

(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有____________种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为____________,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为____________。

(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株,推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是____________。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为____________。

(3)从青蒿中分离了cyp基因(题31图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)=____________。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无____________(填字母)。③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,则该基因突变发生的区段是____________(填字母)。

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试题答案

(1)9 AaBb×aaBb、AaBb×Aabb

(2)低温抑制纺锤体形成 27

(3)① ②K和M ③L

试题解析

(1)在野生型青蒿的秆色和叶型这两对性状中,控制各自性状的基因型各有3种(AA、Aa和aa,及BB、Bb和bb),由于控制这两对性状的基因是独立遗传的,基因间可自由组合,故基因型共有3×3=9种。F1中白青秆、稀裂叶植株占,即P(A_B_)=,由于两对基因自由组合,可分解成,即亲本可能是AaBb×aaBb,或AaBb×Aabb。当亲本为AaBb×aaBb时,F1中红秆、分裂叶植株所占比例为P(aabb)=;当亲本为AaBb×Aabb时,F1中红秆、分裂叶植株所占比例为P(aabb)=。即,无论亲本组合是上述哪一种,F1中此红秆、分裂叶植株所占比例都为

(2)低温可以抑制纺锤体的形成,使细胞内的染色体经过复制但不发生分离,从而使染色体数目加倍。若四倍体青蒿(细胞内的染色体是二倍体青蒿的2倍,有18×2=36条染色体)与野生型的二倍体青蒿杂交,前者产生的生殖细胞中有18条染色体,后者产生的生殖细胞中有9条染色体,两者受精发育而成的后代体细胞中有27条染色体。

(3)①若该基因一条链上四种含氮碱基的比例为,根据碱基互补配对原则,其互补链中。②与原核生物的基因结构相比,真核生物基因的编码区是不连续的,由能够编码蛋白质的序列——外显子(图示J、L、N区段)和不编码编码蛋白质的序列——内含子(图示K、M区段)间隔而构成,而原核生物的基因编码区中不存在内含子区段。为了使该基因能在大肠杆菌(原核生物)中表达,应当将内含子区段去掉。③cyp基因中只有编码区的外显子区段能编码蛋白质,该基因控制合成的CYP酶的第50位由外显子的第150、151、152对脱氧核苷酸(3×50=150,基因中的每3对连续脱氧核苷酸决定一个氨基酸)决定,因此该基因突变发生在L区段内(81+78=159)。

少年,再来一题如何?
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