Question

6．在轉(zhuǎn)B基因（B基因控制合成毒素蛋白B）抗蟲棉商品化的同時(shí)，棉蟲對(duì)毒素蛋白B產(chǎn)生抗性的研究也正成為熱點(diǎn)．請(qǐng)分析回答：
（1）棉蟲對(duì)毒素蛋白B的抗性增強(qiáng)，是在轉(zhuǎn)B基因抗蟲棉的選擇作用下，棉蟲種群中抗B基因的基因頻率升高的結(jié)果．為減緩棉蟲種群對(duì)毒素蛋白B抗性增強(qiáng)的速度，可以在抗蟲棉田區(qū)間隔種植非轉(zhuǎn)基因棉．
（2）豇豆胰蛋白酶抑制劑（由D基因控制合成）可抑制昆蟲腸道內(nèi)蛋白酶活性，使害蟲減少進(jìn)食而死亡．研究者將同時(shí)含B基因和D基因的重組DNA分子導(dǎo)入棉花細(xì)胞中，獲得轉(zhuǎn)基因棉．與只轉(zhuǎn)入B基因的轉(zhuǎn)基因棉相比，棉蟲種群對(duì)此轉(zhuǎn)基因棉抗性增強(qiáng)的速度減緩，其原因是棉蟲對(duì)兩種抗蟲基因同時(shí)產(chǎn)生抗性的概率更低．
（3）棉花短纖維由基因 A 控制，研究者獲得了多個(gè)基因型為AaBD的短纖維抗蟲棉植株．其中B基因和D基因位于同一條染色體上，減數(shù)分裂時(shí)不發(fā)生交叉互換．
①植株I相關(guān)基因位置如圖1，該植株自交，F(xiàn)₁中長纖維不抗蟲植株的基因型為aa，能夠穩(wěn)定遺傳的長纖維抗蟲植株的比例是$\frac{1}{16}$．

②植株Ⅱ自交，F(xiàn)₁性狀分離比是短纖維抗蟲：長纖維不抗蟲3：l，則植株H中B基因和D基因位于染色體上1（填圖2中編號(hào)）．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：通過基因工程技術(shù)獲得多個(gè)基因型為AaBD的短纖維抗蟲棉植株．其中B基因和D基因位于同一條染色體上，減數(shù)分裂時(shí)不發(fā)生交叉互換，圖1中植株Ⅰ就是其中一種情況，該植株可以產(chǎn)生四種配子，即ABD、a、A、aBD．當(dāng)B和D基因同時(shí)位于1號(hào)染色體上時(shí)，該個(gè)體能產(chǎn)生兩種配子，即ABD、a；當(dāng)B和D基因同時(shí)位于2號(hào)染色體上時(shí)，該個(gè)體能產(chǎn)生2種配子，即A、aBD；當(dāng)B和D基因同時(shí)位于4號(hào)染色體上時(shí)，情況與植株Ⅰ相同．

解答 解：（1）轉(zhuǎn)B基因抗蟲棉對(duì)棉蟲有選擇作用，能殺死抗毒素蛋白B弱的個(gè)體，而抗毒素蛋白B強(qiáng)的個(gè)體容易活下來，從而使棉蟲種群中抗B基因的基因頻率升高．通過在抗蟲棉田區(qū)間隔種植非轉(zhuǎn)基因棉，可減緩棉蟲種群對(duì)毒素蛋白B抗性增強(qiáng)的速度．
（2）將同時(shí)含B基因和D基因的重組DNA分子導(dǎo)入棉花細(xì)胞中，獲得轉(zhuǎn)基因棉．由于棉蟲對(duì)兩種抗蟲基因同時(shí)產(chǎn)生抗性的概率更低，所以會(huì)減緩棉蟲種群對(duì)此轉(zhuǎn)基因棉抗性增強(qiáng)的速度．
（3）①長纖維基因是隱性，不抗蟲植株應(yīng)沒有BD，所以長纖維不抗蟲植株的基因型為aa；能夠穩(wěn)定遺傳的長纖維抗蟲植株的基因型及比例是$\frac{1}{4}$aa×$\frac{1}{4}$BBDD=$\frac{1}{16}$．
②當(dāng)植株Ⅱ中B基因和D基因與A基因存在于同一條染色體（1染色體）上時(shí)，自交后會(huì)出現(xiàn)短纖維抗蟲：長纖維不抗蟲3：l．
故答案為：
（1）選擇 基因頻率升高 非轉(zhuǎn)基因棉
（2）重組DNA分子 棉蟲對(duì)兩種抗蟲基因同時(shí)產(chǎn)生抗性的概率更低
（3）①aa $\frac{1}{16}$ ②1

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因工程、轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識(shí)記基因工程的操作步驟及應(yīng)用；識(shí)記轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題，能結(jié)合母系遺傳的特點(diǎn)，解決基因污染問題；掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能根據(jù)圖中基因組成判斷子代的情況，或根據(jù)子代情況推斷親代的基因型．