Question

【題目】青蒿素是治療瘧疾的重要藥物。利用野生青蒿（2n=18），通過傳統育種和現代生物技術可培養高青蒿素含量的植株。請回答下列問題：

（1）圖甲表示利用野生青蒿的花粉進行育種實驗的過程。其中植株X為 倍體，獲得植株X的理論基礎是 。

（2）已知青蒿莖的顏色有青色、紅色和紫色，由兩對等位基因B、b和C、c控制。現將一青桿植株和一紅桿植株雜交，F1全為青桿，F1自交，F2中青桿124株，紅桿31株，紫桿10株。這兩對基因的遺傳遵循 定律。親本青桿和紅桿的基因型分別是 。F2青桿植株中能穩定遺傳的個體占 。

研究發現青蒿莖顏色的不同于青蒿素產量有關，生產上通過雜交育種就能快速獲得高產植株的品種，由此推斷莖 色青蒿的產量最高。

（3）圖乙為控制青蒿素CYP酶合成的cyp基因結構示意圖，圖中K、M不編碼蛋白質。若該基因的一個堿基對被替換，使CPY酶的第50位氨基酸由谷氨酸變成纈氨酸，則該基因突變發生的區段是 （填字母）。

Answer 1

【答案】（1）單 細胞的全能性

（2）自由組合 BBcc bbCC（或bbCC BBcc） 1/6 紫

（3）L

【解析】（1）圖甲的育種方式為單倍體育種，植株X是單倍體，獲得植株X的過程為花藥離體培養，其原理為細胞具有全能性。

（2）將一青桿植株和一紅桿植株雜交，F1全為青桿，F1自交，F2中青桿124株，紅桿31株，紫桿10株，即青桿：紅桿：紫桿=12：3：1，這是“9：3：3：1”的變式，說明這兩對基因的遺傳遵循自由組合定律，這說明F1的基因型為BbCc，B和C基因同時存在或只存在B基因（或只存在C基因）時表現為青桿，只存在C基因（或只存在B基因）時表現為紅桿，bbcc表現為紫桿．因此，親本青桿和紅桿植株的基因型分別是BBcc和bbCC．F1的基因型為BbCc，F1自交，F2青桿植株（ 1/16BBCC、 2/16BBCc、 2/16BbCC、 4/16BbCc、 1/16BBcc、 2/16Bbcc或 1/16BBCC、 2/16BBCc、2/16BbCC、 4/16BbCc、 1/16bbCC、 2/16bbCc）中能穩定遺傳的個體（ 1/16BBCC、 1/16BBcc或 1/16BBCC、 1/16bbCC）占 1/16．雜交育種就能快速獲得高產植株的品種，親本為紫色青蒿bbcc的產量最高。

（3）由題意知，K、M不編碼蛋白質，編碼蛋白質的堿基序列是J、L、N，J最多編碼27個氨基酸，JL共可以編碼53個氨基酸，因此第50位氨基酸發生替換，堿基替換的部位應該發生在L區。