Question

【題目】在大面積種植只含一種抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)（2N＝18）以后，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，小菜蛾種群對該種甘藍(lán)產(chǎn)生的毒蛋白具有更強(qiáng)的抗性。為此研究人員培育了體細(xì)胞含有兩種外源抗蟲基因（分別用A和B表示）的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)。這兩種基因在染色體上的整合位點(diǎn)存在下圖所示的情況（細(xì)胞中只有2個(gè)抗蟲基因）。請回答下列問題（不考慮染色體的交叉互換）：

（1）請根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋小菜蛾種群抗性增強(qiáng)的原因：_________。

（2）甘藍(lán)是雌雄同株植物。體細(xì)胞含兩種抗蟲基因的甘藍(lán)表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲，含一種抗蟲基因的甘藍(lán)表現(xiàn)為弱抗蟲，沒有抗蟲基因的甘藍(lán)不抗蟲（普通甘藍(lán)）。

①體細(xì)胞含兩個(gè)抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)與普通甘藍(lán)雜交，若F1中表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲的植株所占比例為25%，則該轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)的兩個(gè)抗蟲基因的整合位點(diǎn)屬于上圖________類型。

②可選取上圖________類型的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)的花粉培育出單倍體強(qiáng)抗蟲轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)。利用花粉培養(yǎng)出幼苗的技術(shù)所依據(jù)的原理是___________。

③上圖甲所示類型的植株自交，F(xiàn)1中表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲的植株所占的比例是________。

（3）下面為人工遠(yuǎn)緣雜交培育含有4個(gè)染色體組的可育蘿卜－甘藍(lán)植株的示意圖。

圖中過程①需要做的處理是_____________；圖中的受精卵處于有絲分裂后期時(shí)細(xì)胞中含有________條染色體。

Answer 1

【答案】（1）通過自然選擇，小菜蛾種群中抗性基因頻率增加

（2）①丙 ②乙、丙 植物細(xì)胞的全能性 ③1/2 （3）秋水仙素處理 72

【解析】（1）在沒有種植轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)以前，小菜蛾種群中就有抗蟲基因出現(xiàn)，種植抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)后，相對于對小菜蛾進(jìn)行了選擇，使不具有抗性基因的個(gè)體死亡，有抗性的個(gè)體保留下來，即通過自然選擇，小菜蛾種群中抗性基因頻率增加，使小菜蛾種群抗性增強(qiáng)；

（2）由題可知，體細(xì)胞含兩種抗蟲基因的甘藍(lán)表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲，含一種抗蟲基因的植株表現(xiàn)為弱抗蟲，甲產(chǎn)生的配子中都只有一個(gè)抗性基因，乙產(chǎn)生的配子1/2有2個(gè)抗性基因，1/2沒有抗性基因，丙產(chǎn)生四種配子，1/4有2個(gè)抗性基因，1/2有1個(gè)抗性基因，1/4沒有抗性基因。所以

①體細(xì)胞含兩個(gè)抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)與普通甘藍(lán)雜交，若F1中表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲的植株所占比例為25%，則該轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)的兩個(gè)抗蟲基因的整合位點(diǎn)屬于上圖丙類型；

②可選取上圖中能產(chǎn)生同時(shí)含2個(gè)抗蟲基因的配子的個(gè)體即乙或丙類型的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)的花粉培育出單倍體強(qiáng)抗蟲轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)。利用花粉培養(yǎng)出幼苗的技術(shù)所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性；

③上圖甲所示類型的植株自交，甲產(chǎn)生的配子有2種，A和B，自交子代AA：AB：BB=1：2：1，所以F1中表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲的植株所占的比例是1/2×1/2×2=1/2；

（3）由圖可知，過程①使2N變成4N，使染色體加倍，用秋水仙素處理，成年植株產(chǎn)生的配子有2個(gè)染色體組，所以受精卵是4個(gè)染色體組，染色體數(shù)為36，有絲分裂后期有72條染色體。