Question

13．蚊子感染登革熱病毒后，其唾液腺中病毒會大量繁殖，蚊子叮人時又將病毒傳染給人，進而引起病人發(fā)熱、出血甚至休克．科學家擬用以下方法控制病毒的傳播．
（1）將D基因轉入蚊子體內，使蚊子的唾液腺細胞大量表達D蛋白，該蛋白可以抑制登革熱病毒的復制．現將攜帶D基因的載體導入蚊子的受精卵．如果轉基因成功，則可在轉基因蚊子體內檢測出D基因，以及由D基因轉錄的mRNA和D蛋白等表達產物．
（2）科學家獲得一種顯性突變蚊子（AABB）．A、B基因位于非同源染色體上，只含A或B基因的胚胎致死．若純合的雄蚊（AABB）與野生型雌蚊（aabb）交配，F₁群體中A的基因頻率是50%，F₂群體中a的基因頻率是40%．
（3）將D基因分別插入到A、B基因的緊鄰位置（如下圖），將該純合的轉基因雄蚊釋放到野生群體中，群體中蚊子體內病毒的平均數目會逐代減少．用基因型為AADDBBDD與AABB個體雜交得F₁，F₁♀♂個體相互交配，則F₂中有致死的個體嗎？無（填有或無）．F₂中不能合成D蛋白的個體所占的比例為$\frac{1}{16}$．無論與哪種個體交配，其子代的細胞中一定有D基因，這樣的個體在F₂代中所占的比例為$\frac{7}{16}$．

Answer 1

分析 1、基因表達的過程包括轉錄和翻譯過程，基因通過轉錄合成mRNA，翻譯是以mRNA為模板形成具有一定的氨基酸序列的蛋白質的過程，轉基因成功的標志是目的基因存在在受體細胞中、能進行轉錄和翻譯過程，表達相應蛋白質．
2、由題意知，A、B基因位于非同源染色體上，因此遵循基因的自由組合定律；計算子代的基因頻率時，先根據遺傳規(guī)律計算出子代的基因型頻率，然后根據子代基因型頻率計算基因頻率．

解答 解：（1）由分析可知，通過基因工程將攜帶D基因的載體導入蚊子的受精卵，轉基因成功的標志是
在轉基因蚊子體內檢測出D基因，以及由D基因轉錄的mRNA、D基因控制合成的蛋白質．
（2）AABB×aabb→AaBb，子一代群體只有Aa，因此A的基因頻率是50%；子一代的個體相互交配，產生子二代的基因型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，由于只含A或B基因的胚胎致死，因此子二代個體的基因型及比例是A_B_：aabb=9：1，AA：Aa：aa=3：6：1，則a的基因頻率是（2×1+6）÷（10×2）×100%=40%．
（3）由題意知，D基因表達的D蛋白具有抑制登革熱病毒復制的作用，如果將該純合的轉基因雄蚊釋放到野生群體中，D基因會通過有性生殖傳遞給后代，抑制蚊子體內登革熱病毒復制，因此群體中蚊子體內病毒的平均數目會逐代減少；由題圖可知，D基因與A、B連鎖在一起，基因型為AADDBBDD個體產生的配子的基因型是ABDD，與AABB個體雜交得F₁，基因型為AABBDD，子一代產生的配子的基因型及比例關系是AB：ABD（B、D連鎖）：ABD（A、D連鎖）：ABDD=1：1：1：1，F₁♀♂個體相互交配，產生子二代都含有AABB，沒有致死現象；F₂中不能合成D蛋白的個體只含有AABB、不含有D基因的比例占$\frac{1}{16}$；無論與哪種個體交配，其子代的細胞中一定有3個或4個D基因，比例占$\frac{7}{16}$．
故答案為：
（1）由D基因轉錄的mRNA　　D蛋白
（2）50%　40%
（3）減少　　無　$\frac{1}{16}$　$\frac{7}{16}$

點評 本題的知識點基因工程育種，基因自由組合定律的實質和應用基因頻率的計算方法，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內在聯(lián)系，形成知識網絡，并應用相關知識結合題干信息進行推理，綜合解答問題，該題的難點是（3），按照減數分裂過程中染色體的行為變化寫出相關配子的基因型及比例關系，按照雌雄配子結合法，計算符合問題要求的個體的概率．