Question

油菜的株高由等位基因G和g決定，GG為高桿，Gg為中桿，gg為矮桿．B基因是另一種植物的高桿基因，B 基因與G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高與這兩個基因的數量正相關．下圖是培育轉基因油菜的操作流程．請回答下列問題：

（1）步驟①中用到的工具酶是

 

，可用含

 

的培養基來篩選含有目的基因的油菜受體細胞．培育轉基因油菜主要運用了轉基因技術和

 

技術．
（2）若將一個 B 基因連接到了矮桿油菜的染色體上并在植株中得到成功表達，且B基因與g基因位于非同源染色體上，這樣的轉基因油菜表現為

 

．寫出該轉基因油菜自交產生子一代的遺傳圖解（無目的基因表示為 b）．
（3）若將一個B基因連接到了中桿油菜的染色體上并在植株中得到成功表達，培育了甲～丁四種轉基因油菜（如圖）．

①與甲的株高相同的是

 

．四種轉基因油菜分別自交，在不考慮交叉互換的前提下，子代有3種表現型的是

 

．
②另有一種轉基因油菜自交子代也有3種表現型，請在圖中的染色體上標出B基因的位置．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術,基因的自由組合規律的實質及應用,植物培養的條件及過程

專題：

分析：分析題圖：圖示為培育轉基因油菜的操作流程，其中①為基因表達載體的構建過程，該過程需要DNA連接酶；采用農桿菌轉化法將目的基因導入受體細胞；將受體細胞培養成轉基因油菜需要采用植物組織培養法，該技術包括脫分化和再分化過程．

解答： 解：（1）①表示基因表達載體的構建過程，該過程需要DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組質粒；由圖可知，質粒上含有草丁膦抗性基因，因此可用含草丁膦的培養基來篩選含有目的基因的油菜受體細胞．由以上分析可知，轉基因油菜的培育主要運用了轉基因技術和植物組織培養技術．
（2）矮桿油菜成功導入一個B基因后，其基因型為ggBb，根據題干信息“B基因與G基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，這樣的轉基因油菜表現為中桿．該轉基因油菜自交產生子一代的遺傳圖解為：
P    　　　 ggBb    
↓
F₁   ggBB  　 ggBb  　 ggbb
      1   　   2        1
     高桿：中桿：矮桿
（3）①B基因與G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高與這兩個基因的數量正相關．甲植株含有兩個有效顯性基因；乙植株含有2個有效顯性基因；丙中B基因的插入導致G基因被破壞，因此丙植株只有一個有效顯性基因；丁植株含有2個顯性基因．所以與甲的株高相同的是乙和丁．四種轉基因油菜分別自交，其中甲后代有5種表現型（含有4個顯性基因、含有3個顯性基因、含有2個顯性基因、含有1個顯性基因、不含顯性基因）、乙后代只有1種表現型（均含有2個顯性基因，即GGbb、ggBB、GgBb）、丙后代只有3種表現型（含有一個有效顯性基因B、不含顯性基因、含有2個有效顯性基因BB）、丁后代只有1種表現型（均含有2個顯性基因）．
②另有一種轉基因油菜自交子代也有3種表現型，則B基因應該在G基因所在的染色體上，表現為連鎖遺傳，其在染色體上的位置如圖：

該植株自交后代的基因型有3種，即GGBB、GgBb、ggbb，表現型也有3種．
故答案為：
（1）DNA連接酶  　　草丁膦　　  植物組織培養
（2）中桿
P    　　　 ggBb    
↓
F₁   ggBB  　 ggBb  　 ggbb
      1   　   2       1
     高桿：中桿：矮桿
（3）①乙和丁　　　丙　　　　　
②

點評：本題考查基因工程的原理及技術、基因自由組合定律的實質及應用，要求考生識記基因工程的概念、原理、過程及操作步驟；掌握基因自由組合定律的實質，能根據題中信息“B基因是另一種植物的高桿基因，B基因與G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高與這兩個基因的數量正相關”，再結合圖中信息準確判斷子代的情況．