Question

13．蚊子感染登革熱病毒后，其唾液腺中病毒會大量繁殖，蚊子叮人時又將病毒傳染給人，進而引起病人發(fā)熱、出血甚至休克．科學家擬用以下方法控制病毒的傳播．
（1）將D基因轉入蚊子體內，使蚊子的唾液腺細胞大量表達D蛋白，該蛋白可以抑制登革熱病毒的復制．現(xiàn)將攜帶D基因的載體導入蚊子的受精卵．如果轉基因成功，則可在轉基因蚊子體內檢測出D基因，以及由D基因轉錄的mRNA和D蛋白等表達產物．
（2）科學家獲得一種顯性突變蚊子（AABB）．A、B基因位于非同源染色體上，只含A或B基因的胚胎致死．若純合的雄蚊（AABB）與野生型雌蚊（aabb）交配，F(xiàn)₁群體中A的基因頻率是50%，F(xiàn)₂群體中a的基因頻率是40%．
（3）將D基因分別插入到A、B基因的緊鄰位置（如下圖），將該純合的轉基因雄蚊釋放到野生群體中，群體中蚊子體內病毒的平均數(shù)目會逐代減少．用基因型為AADDBBDD與AABB個體雜交得F₁，F(xiàn)₁♀♂個體相互交配，則F₂中有致死的個體嗎？無（填有或無）．F₂中不能合成D蛋白的個體所占的比例為$\frac{1}{16}$．無論與哪種個體交配，其子代的細胞中一定有D基因，這樣的個體在F₂代中所占的比例為$\frac{7}{16}$．

Answer 1

分析 1、基因表達的過程包括轉錄和翻譯過程，基因通過轉錄合成mRNA，翻譯是以mRNA為模板形成具有一定的氨基酸序列的蛋白質的過程，轉基因成功的標志是目的基因存在在受體細胞中、能進行轉錄和翻譯過程，表達相應蛋白質．
2、由題意知，A、B基因位于非同源染色體上，因此遵循基因的自由組合定律；計算子代的基因頻率時，先根據(jù)遺傳規(guī)律計算出子代的基因型頻率，然后根據(jù)子代基因型頻率計算基因頻率．

解答 解：（1）由分析可知，通過基因工程將攜帶D基因的載體導入蚊子的受精卵，轉基因成功的標志是
在轉基因蚊子體內檢測出D基因，以及由D基因轉錄的mRNA、D基因控制合成的蛋白質．
（2）AABB×aabb→AaBb，子一代群體只有Aa，因此A的基因頻率是50%；子一代的個體相互交配，產生子二代的基因型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，由于只含A或B基因的胚胎致死，因此子二代個體的基因型及比例是A_B_：aabb=9：1，AA：Aa：aa=3：6：1，則a的基因頻率是（2×1+6）÷（10×2）×100%=40%．
（3）由題意知，D基因表達的D蛋白具有抑制登革熱病毒復制的作用，如果將該純合的轉基因雄蚊釋放到野生群體中，D基因會通過有性生殖傳遞給后代，抑制蚊子體內登革熱病毒復制，因此群體中蚊子體內病毒的平均數(shù)目會逐代減少；由題圖可知，D基因與A、B連鎖在一起，基因型為AADDBBDD個體產生的配子的基因型是ABDD，與AABB個體雜交得F₁，基因型為AABBDD，子一代產生的配子的基因型及比例關系是AB：ABD（B、D連鎖）：ABD（A、D連鎖）：ABDD=1：1：1：1，F(xiàn)₁♀♂個體相互交配，產生子二代都含有AABB，沒有致死現(xiàn)象；F₂中不能合成D蛋白的個體只含有AABB、不含有D基因的比例占$\frac{1}{16}$；無論與哪種個體交配，其子代的細胞中一定有3個或4個D基因，比例占$\frac{7}{16}$．
故答案為：
（1）由D基因轉錄的mRNA　　D蛋白
（2）50%　40%
（3）減少　　無　$\frac{1}{16}$　$\frac{7}{16}$

點評 本題的知識點基因工程育種，基因自由組合定律的實質和應用基因頻率的計算方法，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內在聯(lián)系，形成知識網絡，并應用相關知識結合題干信息進行推理，綜合解答問題，該題的難點是（3），按照減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化寫出相關配子的基因型及比例關系，按照雌雄配子結合法，計算符合問題要求的個體的概率．