Question

20．油菜的株高由等位基因G和g決定，GG為高稈，Gg為中稈，gg為矮稈．B基因是另一種植物的高稈基因，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(gè)基因的數(shù)量正相關(guān)．如圖1所示是培育轉(zhuǎn)基因油菜的操作流程．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）圖中將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，目的基因必須插入Ti質(zhì)粒的T-DNA片段中，將受體細(xì)胞發(fā)育成轉(zhuǎn)基因油菜植株還要應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)．
（2）若將一個(gè)B基因連接到了矮稈油菜的染色體上并在植株中得到成功表達(dá)，且B基因與g基因位于非同源染色體上，這樣的轉(zhuǎn)基因油菜自交產(chǎn)生的子一代中，高稈植株應(yīng)占$\frac{1}{4}$（或25%）．
（3）若將一個(gè)B基因連接到了中稈油菜的染色體上并在植株中得到成功表達(dá)，培育了甲～丁四種轉(zhuǎn)基因油菜（如圖2所示）
①這四種油菜中，與其余三種植株表現(xiàn)型不同的是丙．
②在不考慮交叉互換的前提下，這四種轉(zhuǎn)基因油菜分別自交，其中子代有5種表現(xiàn)型的是甲，另外還有一種轉(zhuǎn)基因油菜的自交子代也有3種表現(xiàn)型，請(qǐng)?jiān)趫D3中的染色體上標(biāo)出B基因的位置．

Answer 1

分析 分析圖1：圖1是培育轉(zhuǎn)基因油菜的操作流程，其中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，再用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，最后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株．
分析圖2：圖2表示將一個(gè)B基因連接到了中稈油菜的染色體上并在植株中得到成功表達(dá)，培育了甲～丁四種轉(zhuǎn)基因油菜．

解答 解：（1）由圖可知，圖中將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其原理是：農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．將轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞發(fā)育成轉(zhuǎn)基因油菜植株還要應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)．
（2）若將一個(gè)B基因連接到了矮稈油菜（gg）的染色體上并在植株中得到成功表達(dá)，由于B基因是另一種植物的高稈基因，B基因與G基因在油菜的株高上有相同的效果，因此這樣的轉(zhuǎn)基因油菜表現(xiàn)為中稈；由于B基因與g基因位于非同源染色體上，它們的遺傳遵循基因自由組合定律，該轉(zhuǎn)基因油菜（Bbgg）自交產(chǎn)生的子一代中，高稈植株（BBgg）應(yīng)占$\frac{1}{4}$，即25%．
（3）①這四種油菜的細(xì)胞中都含有一個(gè)G基因和一個(gè)B基因，但丙植株的B基因插入G基因中，導(dǎo)致G基因被破壞，即丙植株體細(xì)胞內(nèi)的高稈基因只有一個(gè)，表現(xiàn)為中稈，而其余三個(gè)均表現(xiàn)為高稈．
②在不考慮交叉互換的前提下，甲的B、b基因和G、g基因不在同一對(duì)同源染色體上，它們的遺傳遵循基因自由組合定律，其自交后代有9種基因型，5種表現(xiàn)型（含有4個(gè)現(xiàn)顯性基因、含有3個(gè)顯性基因、含有2個(gè)顯性基因、含有1個(gè)顯性基因，不含顯性基因）；乙的B、b基因和G、g基因位于同一對(duì)同源染色體上，它們的遺傳不遵循基因自由組合定律，其自交只能產(chǎn)生3種基因型（均含有2個(gè)顯性基因），1種表現(xiàn)型；丙中相當(dāng)于只有一個(gè)顯性基因，其自交后代有3種基因型，3種表現(xiàn)型（含有2個(gè)顯性基因、含有一個(gè)顯性基因和不含顯性基因）；丁的B、b基因和G、g基因位于同一對(duì)同源染色體上，它們的遺傳不遵循基因自由組合定律，其自交只能產(chǎn)生3種基因型（均含有2個(gè)顯性基因），1種表現(xiàn)型．因此，自交后代含有3種表現(xiàn)型的是丙．另外還有一種轉(zhuǎn)基因油菜的自交子代也有3種表現(xiàn)型，如圖所示
．
故答案為：
（1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法   T-DNA片段      植物組織培養(yǎng)
（2）$\frac{1}{4}$（或25%）
（3）①丙      ②甲      （B基因的位置見(jiàn)圖）

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用、基因工程等知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)；掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能正確分析甲、乙、丙、丁自交后代的情況，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．