青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用二倍体野生型青蒿,通过传统育种和生物技术可培育出高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:
(1)不同性状的青蒿中青蒿素的含量有差别,假设青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,狭裂片型叶(B)对宽裂片型叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则青蒿最多有____种基因型;若F1代中白青秆狭裂片型叶、白青秆宽裂片型叶、紫红秆狭裂片型叶、紫红秆宽裂片型叶植株的比例为3∶1∶3∶1,则其杂交亲本的基因型组合为_______________。
(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_。
(3)四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代_____________(可育/不可育),原因是___________。
【答案】9 AaBb×aaBb 低温抑制纺锤体形成 不可育 减数分裂时同源染色体联会紊乱
【解析】根据题干信息分析,两对等位基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律。已知F1代中白青秆狭裂片型叶、白青秆宽裂片型叶、紫红秆狭裂片型叶、紫红秆宽裂片型叶植株的比例为3∶1∶3∶1,分别考虑两对性状,白青秆:紫红秆=1:1,为测交实验类型,亲本相关基因型为Aa、aa;狭裂片型叶:宽裂片型叶=3:1,为杂合子自交类型,亲本相关基因型为Bb、Bb,因此亲本的基因型为AaBb、aaBb。
(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;根据以上分析已知,亲本的基因型为AaBb、aaBb。
(2)根据题干信息分析,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,而染色体是在纺锤体的牵引下运动和分离的,说明低温的作用是抑制了纺锤体的形成,进而导致染色体不分离。
(3)四倍体青蒿与野生型青蒿(二倍体)杂交,后代含有三个染色体组,在减数分裂过程中,三个染色体组之间联会紊乱,不能形成正常的配子,因此不可育。