Question

【題目】中國(guó)科學(xué)家屠呦呦因從青蒿中分離出青蒿素并應(yīng)用于瘧疾治療獲得了2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。已知野生型青蒿為一年生二倍體植物，一般在10月底開(kāi)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(kāi)白花的植株，分別標(biāo)記為P、Q。據(jù)此分析回答問(wèn)題：

（1）研究人員通過(guò)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?yàn)樗鼈冎�間存在___________。

（2）將P、Q分別與野生型植株雜交，子一代植株均開(kāi)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(shuō)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(duì)基因上，還是發(fā)生在不同對(duì)基因上某研究小組設(shè)計(jì)了如下雜交實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)加以完善：

實(shí)驗(yàn)步驟：將P、Q進(jìn)行雜交，觀察、記錄并統(tǒng)計(jì)F表現(xiàn)型及比例。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：

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

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

（4）實(shí)驗(yàn)證明P、Q的白花基因突變發(fā)生在不同對(duì)基因上，為了探究這兩對(duì)基因是否獨(dú)立遺傳，請(qǐng)利用(3)中的材料進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論（注：不考慮交叉互換）。

實(shí)驗(yàn)思路：_____________________。

預(yù)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(kāi)白花 F1均開(kāi)黃花 讓F1自交，觀察、記錄并統(tǒng)計(jì)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(duì)基因獨(dú)立遺傳 若F2中黃花植株:白花植株=1:1，則這兩對(duì)基因不是獨(dú)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(gè)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(shuō)明黃花為顯性性狀，白花為隱性性狀。

（1）人工誘導(dǎo)多倍體的方法主要有低溫誘導(dǎo)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?tīng)柕囊粚?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)相對(duì)性狀的個(gè)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(duì)基因上，用A（a）來(lái)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(duì)基因上，則可以設(shè)這兩對(duì)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(duì)基因，首先明確黃花為雙顯性性狀，其余表現(xiàn)為白花，該實(shí)驗(yàn)的目的為“探究這兩對(duì)基因是否獨(dú)立遺傳”，此時(shí)可以利用上個(gè)小題的子一代進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使其進(jìn)行自交，觀察后代的表現(xiàn)型及比例，若符合獨(dú)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(duì)基因連鎖，則AaBb是由AAbb和aaBB個(gè)體雜交而來(lái)，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。