Question

【題目】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)科培育高青蒿素含量的植株。請回答以下相關(guān)問題：

（1）假設(shè)野生型青蒿白青桿（A）對紫紅桿（a）為顯性，稀裂葉（B）對分裂葉（b）為顯性，兩對性狀獨(dú)立遺傳，則野生型青蒿最多有 種基因型；若F1代中白青桿、稀裂葉植株所占比例為3/8，則其雜交親本的基因型組合為 。

（2）低溫處理野生型青蒿正在有絲分裂的細(xì)胞，從而獲得四倍體細(xì)胞并發(fā)育成四倍體植株，低溫誘導(dǎo)產(chǎn)生四倍體的原因是 ，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)最多為 條。

（3）從青蒿中分離了cyp基因（注：下圖為基因結(jié)構(gòu)示意圖；圖中K、M不編碼蛋白質(zhì)；與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)位于基因結(jié)構(gòu)的左側(cè)），其編碼的CYP酶參與青蒿素合成。若cyp基因的一個(gè)堿基對被替換，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸變成纈氨酸，則該基因突變發(fā)生的區(qū)段是 （填字母）

（4）研究人員已經(jīng)弄清了青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑（如圖中實(shí)線方框內(nèi)所示），并且發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞液能夠產(chǎn)生合成青蒿素的中間產(chǎn)物FPP（如下圖中虛線方框內(nèi)所示）。

①在FPP合成酶基因表達(dá)過程中，完成過程②還需要 （至少寫三種）等物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的參與。

②根據(jù)圖示代謝過程，科學(xué)家在培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細(xì)胞過程中，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入的目的基因是 。

③實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，酵母細(xì)胞導(dǎo)入相關(guān)基因后，這些基因能正常表達(dá)，但酵母菌合成的青蒿素很少。為提高酵母菌合成的青蒿素的產(chǎn)量，請?zhí)岢鲆粋�(gè)合理的思路 。

（5）控制青蒿株高的等位基因有4對，它們對株高的作用相等，且分別位于4對同源染色體上。已知基因型為ccddeeff的青蒿高為10cm，基因型為CCDDEEFF的青蒿高為26cm。如果已知親代青蒿高是10cm和26cm，則F1青蒿高是 cm，F(xiàn)2中株高不同于親代的幾率是 。

Answer 1

【答案】

（1）9（1分） AaBb×aaBb、AaBb×Aabb（答對其中一種組合給全分）

（2）低溫抑制紡錘體形成（1分） 54 （3）L

（4）①氨基酸、ATP、tRNA、核糖體（答對其中的三種才能給分） ②ADS酶基因、CYP71AV1酶基因（答對一項(xiàng)給1分） ③降低ERG9酶的合成量（干擾ERG9酶合成的過程或降低ERG9酶活性）

（5）18 127/128

【解析】

（1）兩對性狀獨(dú)立遺傳，說明遵循基因的自由組合定律，每對基因最多有3種基因型，所以兩對基因最多有3*3=9種基因型。F1代中白青桿、稀裂葉植株（A-B-）所占比例為3/8，說明應(yīng)是1/2*3/4得到的，說明一對基因是測交一對基因是雜交，即AaBb×aaBb、AaBb×Aabb。

（2）低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍是因?yàn)榈蜏乜梢砸种萍忓N體的形成，使染色體分離后無法移向兩極，從而形成染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。因?yàn)檎�常的青蒿染色體為18，所以四倍體的應(yīng)為36，進(jìn)行減數(shù)分裂受精后的三倍體染色體數(shù)為27，該植株的有些細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂，在有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍，即最多可以有54條染色體。

（3）一個(gè)氨基酸對應(yīng)3個(gè)核糖核苷酸，說明應(yīng)是密碼子的147-150位之間發(fā)生了堿基對的替換，而K是不編碼蛋白質(zhì)的，所以應(yīng)是L處發(fā)生了基因突變。

（4）①過程②是由mRNA合成蛋白質(zhì)的過程，翻譯需要以mRNA做為模板，氨基酸為原料，tRNA為運(yùn)載工具，核糖體為翻譯場所，ATP提供能量，所以還需要氨基酸、ATP、tRNA、核糖體。

②由圖可知需要向酵母菌細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入ADS酶基因和CYP71AV1酶基因后酵母菌細(xì)胞就能產(chǎn)生青蒿素。

③由圖可知FPP在ERG9酶作用下會(huì)生成固醇，所以降低了該酶的活性就可以是FPP更多進(jìn)入合成青蒿素的代謝過程。

（5）由題意可知這4對基因遵循基因自由組合定律，每個(gè)顯性基因控制的株高是（26-10）/8=2cm，子一代中是四雜合子，所以株高是10+4*2=18cm。F2中和親代株高相同的概率是（1/4*1/4*1/4*1/4）+（1/4*1/4*1/4*1/4）=1/128，所以不用于親代的是1—1/128=127/128.