Question

6．某研究小組利用抗病毒基因（A⁺）和抗凍基因 （B⁺）作為目的基因，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)分別獲得了目的基因整合于1條染色體上的抗病毒番茄（甲）和抗凍番茄（乙）各1株，請回答以下問題：（注：番茄為二倍體，正常番茄基因型記為A^-A^-B^-B^-）
（1）轉(zhuǎn)基因番茄的培育中需要用到的工具酶是限制酶和DNA連接酶．
（2）為探究兩株番茄中含抗病毒基因的染色體和抗凍蛋白基因的染色體是否互為同源染色體（不考慮交叉互換、染色體變異），研究人員將甲與乙進行雜交，則F₁的表現(xiàn)型有4種，從中選取表現(xiàn)型為抗病毒抗凍的番茄進行自交，獲得F₂．
若F₂的表現(xiàn)型分離比為1：2：1，含抗病毒基因的染色體和抗凍蛋白基因的染色體互為同源染色體；
若F₂的表現(xiàn)型分離比為9：3：3：1，含抗病毒基因的染色體和抗凍蛋白基因的染色體互為非同源染色體；
（3）若已證明含抗病毒基因的染色體和抗凍蛋白基因的染色體互為非同源染色體源，為快速獲得穩(wěn)定遺傳的抗病毒抗凍番茄，可從上述F₂中選出合適個體（丙、�。┓治鯝⁺和 B⁺基因的表達產(chǎn)物，并與甲、乙的A⁺和B⁺基因的表達產(chǎn)物進行對比，從而找出能穩(wěn)定遺傳的番茄自交留種，分析結(jié)果如圖所示．不考慮其他基因?qū)�A⁺和 B⁺基因表達產(chǎn)物量的影響，推測番茄丙的基因型是A⁺A⁺B⁺B^-，理論上番茄丁在F₂中占的比例是$\frac{1}{16}$．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：A⁺是抗病毒基因，B⁺是抗凍基因．番茄甲的基因型為A⁺A^-B^-B^-，番茄乙的基因型為A^-A^-B⁺B^-，普通番茄的基因型為A^-A^-B^-B^-．

解答 解：（1）轉(zhuǎn)基因技術(shù)中用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
（2）將整合于1條染色體上的抗病毒番茄（甲）和抗凍番茄（乙）進行雜交，則F₁的表現(xiàn)型有4種，分別是正常番茄（A^-A^-B^-B^-）、抗病毒番茄（A⁺A^-B^-B^-）、抗凍番茄（A^-A^-B⁺B^-）、抗病毒抗凍番茄（A⁺A^-B⁺B^-）．從中選取表現(xiàn)型為抗病毒抗凍（如果親本的基因型為$\frac{\underline{\;A+B-\;}}{A-B+}$ ）的番茄進行自交，獲得F₂．若F₂的表現(xiàn)型分離比為（$\frac{\underline{\;A+B-\;}}{A+B-}$）：（$\frac{\underline{\;A+B-\;}}{A-B+}$）：（$\frac{\underline{\;A-B+\;}}{A-B+}$）=1：2：1，說明遵循基因的分離定律，則含抗病毒基因的染色體和抗凍蛋白基因的染色體互為同源染色體；若F₂的表現(xiàn)型分離比為9：3：3：1，說明遵循基因的自由組合定律，則含抗病毒基因的染色體和抗凍蛋白基因的染色體互為非同源染色體．
（3）抗病毒番茄（甲）和抗凍番茄（乙）分別只有一個A⁺和B⁺基因，根據(jù)圖中信息可知基因的表達量和A⁺或B⁺基因的數(shù)量有關(guān)，所以番茄丙的基因型為A⁺A⁺B⁺B^-，番茄丁的基因型為A⁺A⁺B⁺B⁺，由于已證明含抗病毒基因的染色體和抗凍蛋白基因的染色體互為非同源染色體源，所以F₂的表現(xiàn)型分離比為9：3：3：1，則理論上番茄丁在F₂中占的比例是$\frac{1}{16}$．
故答案為：
（1）限制酶和DNA連接酶
（2）4       抗病毒抗凍          1：2：1          9：3：3：1
（3）A⁺A⁺B⁺B^-        $\frac{1}{16}$

點評 本題綜合考查了基因工程和自由組合定律等相關(guān)內(nèi)容，意在考查學生的理解和應(yīng)用能力，試題難度中等．