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(shí)又將病毒傳染給人，進(jìn)而引起病人發(fā)熱、出血甚至休克．科學(xué)家擬用以下方法控制病毒的傳播．
（1）將D基因轉(zhuǎn)入蚊子體內(nèi)，使蚊子的唾液腺細(xì)胞大量表達(dá)D蛋白，該蛋白可以抑制登革熱病毒的復(fù)制．現(xiàn)將攜帶D基因的載體導(dǎo)入蚊子的受精卵．如果轉(zhuǎn)基因成功，則可在轉(zhuǎn)基因蚊子體內(nèi)檢測出D基因，以及由D基因轉(zhuǎn)錄的mRNA和D蛋白等表達(dá)產(chǎn)物．
（2）科學(xué)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，F(xiàn)₁群體中A的基因頻率是50%，F(xiàn)₂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(zhuǎn)基因雄蚊釋放到野生群體中，群體中蚊子體內(nèi)病毒的平均數(shù)目會逐代減少．用基因型為AADDBBDD與AABB個(gè)體雜交得F₁，F(xiàn)₁♀♂個(gè)體相互交配，則F₂中有致死的個(gè)體嗎？無（填有或無）．F₂中不能合成D蛋白的個(gè)體所占的比例為$\frac{1}{16}$．無論與哪種個(gè)體交配，其子代的細(xì)胞中一定有D基因，這樣的個(gè)體在F₂代中所占的比例為$\frac{7}{16}$．

Answer 1

分析 1、基因表達(dá)的過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，基因通過轉(zhuǎn)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(zhì)的過程，轉(zhuǎn)基因成功的標(biāo)志是目的基因存在在受體細(xì)胞中、能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，表達(dá)相應(yīng)蛋白質(zhì)．
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(jì)算子代的基因頻率時(shí)，先根據(jù)遺傳規(guī)律計(jì)算出子代的基因型頻率，然后根據(jù)子代基因型頻率計(jì)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(dǎo)入蚊子的受精卵，轉(zhuǎn)基因成功的標(biāo)志是
在轉(zhuǎn)基因蚊子體內(nèi)檢測出D基因，以及由D基因轉(zhuǎn)錄的mRNA、D基因控制合成的蛋白質(zhì)．
（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(gè)體相互交配，產(chǎn)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(gè)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(dá)的D蛋白具有抑制登革熱病毒復(fù)制的作用，如果將該純合的轉(zhuǎn)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(nèi)登革熱病毒復(fù)制，因此群體中蚊子體內(nèi)病毒的平均數(shù)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(gè)體產(chǎn)生的配子的基因型是ABDD，與AABB個(gè)體雜交得F₁，基因型為AABBDD，子一代產(chǎn)生的配子的基因型及比例關(guān)系是AB：ABD（B、D連鎖）：ABD（A、D連鎖）：ABDD=1：1：1：1，F(xiàn)₁♀♂個(gè)體相互交配，產(chǎn)生子二代都含有AABB，沒有致死現(xiàn)象；F₂中不能合成D蛋白的個(gè)體只含有AABB、不含有D基因的比例占$\frac{1}{16}$；無論與哪種個(gè)體交配，其子代的細(xì)胞中一定有3個(gè)或4個(gè)D基因，比例占$\frac{7}{16}$．
故答案為：
（1）由D基因轉(zhuǎn)錄的mRNA　　D蛋白
（2）50%　40%
（3）減少　　無　$\frac{1}{16}$　$\frac{7}{16}$

點(diǎn)評 本題的知識點(diǎn)基因工程育種，基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用基因頻率的計(jì)算方法，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合題干信息進(jìn)行推理，綜合解答問題，該題的難點(diǎn)是（3），按照減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化寫出相關(guān)配子的基因型及比例關(guān)系，按照雌雄配子結(jié)合法，計(jì)算符合問題要求的個(gè)體的概率．