Question

11．青蒿素是從青蒿中提取的藥用成分，它能有效地殺死導致瘧疾的元兇--瘧原蟲．為獲得青蒿素高產(chǎn)植株，科學家做了大量實驗．已知黃花蒿莖的形狀有圓柱形和菱形，由一對等位基因A、a控制；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；這三對等位基因分別位于三對同源染色體上．研究表明，相同種植條件下，黃花蒿單株干重圓柱形高于菱形；青蒿素的含量（mg/kg干重）紫色植株高于紅色植株、紅色植株高于青色植株．請回答：
（1）青蒿素治療瘧原蟲的原理是，青蒿素和其衍生物可以與瘧原蟲細胞膜表面蛋白結合干擾其蛋白的功能，使細胞膜失去控制物質進出細胞功能，從而干擾營養(yǎng)物質的吸收．
（2）若將一青桿植株和一紅桿植株雜交，F(xiàn)₁全為青桿，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂中青桿124株，紅桿31株，紫桿10株，則理論上親本青桿和紅桿植株的基因型分別是BBcc，bbCC，F(xiàn)₂青桿植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占$\frac{1}{6}$．若上述F₂各種顏色的莖中均有圓柱形莖和菱形莖植株，則單株青蒿素產(chǎn)量最高的植株的表現(xiàn)型是圓柱形紫桿．為了確定F₂中該表現(xiàn)型的植株是否能穩(wěn)定遺傳，最簡單的設計思路是讓F₂圓柱形紫桿自交，觀察后代是否出現(xiàn)菱形莖．

Answer 1

分析 1、題意知，黃花蒿莖的形狀有圓柱形和菱形，由一對等位基因A、a控制；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；這三對等位基因分別位于三對同源染色體上，因此三對等位基因在遺傳過程中遵循基因自由組合定律．
2、細胞膜的功能是：作為細胞邊界將細胞與外界環(huán)境分開，控制物質進出功能，進行細胞間的信息交流功能．

解答 解：（1）由題意知，青蒿素和其衍生物可以與瘧原蟲細胞膜表面蛋白結合干擾營養(yǎng)物質的吸收，因此破壞的是控制物質進出功能．
（2）由題意知，一青桿植株和一紅桿植株雜交，F(xiàn)₁全為青桿，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂中青桿124株，紅桿31株，紫桿10株，子二代性狀分離比是12：3：1，青桿基因型是B_C_、B_cc（bbC_），紅桿基因型是bbC_（B_cc），紫桿基因型是bbcc．因此子一代基因型是BbCc，則親本青桿基因型是BBcc（bbCC），紅桿bbCC（BBcc）；F₂青桿植株中能穩(wěn)定遺傳的個體的基因型是BBCC、BBcc（bbCC）占$\frac{2}{12}=\frac{1}{6}$；又由題意知，黃花蒿單株干重圓柱形高于菱形，青蒿素含量紫色植株最高，因此若上述F₂各種顏色的莖中均有圓柱形莖和菱形莖植株，則單株青蒿素產(chǎn)量最高的植株的表現(xiàn)型是圓柱形紫桿，紫桿是純合子bbcc，圓柱形可能是純合子，也可能是雜合子，讓讓F₂圓柱形紫桿自交，觀察后代是否出現(xiàn)菱形莖，如果后代出現(xiàn)菱形，則不能穩(wěn)定遺傳，如果后代都是圓柱形，則能穩(wěn)定遺傳．
故答案為：
（1）控制物質進出細胞
（2）BBcc    bbCC（或bbCC   BBcc）  $\frac{1}{6}$   圓柱形紫桿   讓F₂圓柱形紫桿自交，觀察后代是否出現(xiàn)菱形莖

點評 本題的知識點是細胞膜的功能，基因自由組合定律的實質和應用，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡，并應用相關知識結合題干信息進行推理、解答問題．