Question

6．在轉B基因（B基因控制合成毒素蛋白B）抗蟲棉商品化的同時，棉蟲對毒素蛋白B產生抗性的研究也正成為熱點．請分析回答：
（1）棉蟲對毒素蛋白B的抗性增強，是在轉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果．為減緩棉蟲種群對毒素蛋白B抗性增強的速度，可以在抗蟲棉田區間隔種植非轉基因棉．
（2）豇豆胰蛋白酶抑制劑（由D基因控制合成）可抑制昆蟲腸道內蛋白酶活性，使害蟲減少進食而死亡．研究者將同時含B基因和D基因的重組DNA分子導入棉花細胞中，獲得轉基因棉．與只轉入B基因的轉基因棉相比，棉蟲種群對此轉基因棉抗性增強的速度減緩，其原因是棉蟲對兩種抗蟲基因同時產生抗性的概率更低．
（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，減數分裂時不發生交叉互換．
①植株I相關基因位置如圖1，該植株自交，F₁中長纖維不抗蟲植株的基因型為aa，能夠穩定遺傳的長纖維抗蟲植株的比例是$\frac{1}{16}$．

②植株Ⅱ自交，F₁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）．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：通過基因工程技術獲得多個基因型為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，減數分裂時不發生交叉互換，圖1中植株Ⅰ就是其中一種情況，該植株可以產生四種配子，即ABD、a、A、aBD．當B和D基因同時位于1號染色體上時，該個體能產生兩種配子，即ABD、a；當B和D基因同時位于2號染色體上時，該個體能產生2種配子，即A、aBD；當B和D基因同時位于4號染色體上時，情況與植株Ⅰ相同．

解答 解：（1）轉B基因抗蟲棉對棉蟲有選擇作用，能殺死抗毒素蛋白B弱的個體，而抗毒素蛋白B強的個體容易活下來，從而使棉蟲種群中抗B基因的基因頻率升高．通過在抗蟲棉田區間隔種植非轉基因棉，可減緩棉蟲種群對毒素蛋白B抗性增強的速度．
（2）將同時含B基因和D基因的重組DNA分子導入棉花細胞中，獲得轉基因棉．由于棉蟲對兩種抗蟲基因同時產生抗性的概率更低，所以會減緩棉蟲種群對此轉基因棉抗性增強的速度．
（3）①長纖維基因是隱性，不抗蟲植株應沒有BD，所以長纖維不抗蟲植株的基因型為aa；能夠穩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，自交后會出現短纖維抗蟲：長纖維不抗蟲3：l．
故答案為：
（1）選擇 基因頻率升高 非轉基因棉
（2）重組DNA分子 棉蟲對兩種抗蟲基因同時產生抗性的概率更低
（3）①aa $\frac{1}{16}$ ②1

點評 本題結合圖解，考查基因工程、轉基因生物的安全性問題、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操作步驟及應用；識記轉基因生物的安全性問題，能結合母系遺傳的特點，解決基因污染問題；掌握基因自由組合定律的實質，能根據圖中基因組成判斷子代的情況，或根據子代情況推斷親代的基因型．