题目内容

6.某研究小组利用抗病毒基因(A+)和抗冻基因 (B+)作为目的基因,通过转基因技术分别获得了目的基因整合于1条染色体上的抗病毒番茄(甲)和抗冻番茄(乙)各1株,请回答以下问题:(注:番茄为二倍体,正常番茄基因型记为A-A-B-B-)
(1)转基因番茄的培育中需要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶.
(2)为探究两株番茄中含抗病毒基因的染色体和抗冻蛋白基因的染色体是否互为同源染色体(不考虑交叉互换、染色体变异),研究人员将甲与乙进行杂交,则F1的表现型有4种,从中选取表现型为抗病毒抗冻的番茄进行自交,获得F2.
若F2的表现型分离比为1:2:1,含抗病毒基因的染色体和抗冻蛋白基因的染色体互为同源染色体;
若F2的表现型分离比为9:3:3:1,含抗病毒基因的染色体和抗冻蛋白基因的染色体互为非同源染色体;
(3)若已证明含抗病毒基因的染色体和抗冻蛋白基因的染色体互为非同源染色体源,为快速获得稳定遗传的抗病毒抗冻番茄,可从上述F2中选出合适个体(丙、丁)分析A+和 B+基因的表达产物,并与甲、乙的A+和B+基因的表达产物进行对比,从而找出能稳定遗传的番茄自交留种,分析结果如图所示.不考虑其他基因对A+和 B+基因表达产物量的影响,推测番茄丙的基因型是A+A+B+B-,理论上番茄丁在F2中占的比例是$\frac{1}{16}$.

分析 根据题意和图示分析可知:A+是抗病毒基因,B+是抗冻基因.番茄甲的基因型为A+A-B-B-,番茄乙的基因型为A-A-B+B-,普通番茄的基因型为A-A-B-B-.

解答 解:(1)转基因技术中用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶.
(2)将整合于1条染色体上的抗病毒番茄(甲)和抗冻番茄(乙)进行杂交,则F1的表现型有4种,分别是正常番茄(A-A-B-B-)、抗病毒番茄(A+A-B-B-)、抗冻番茄(A-A-B+B-)、抗病毒抗冻番茄(A+A-B+B-).从中选取表现型为抗病毒抗冻(如果亲本的基因型为$\frac{\underline{\;A+B-\;}}{A-B+}$ )的番茄进行自交,获得F2.若F2的表现型分离比为($\frac{\underline{\;A+B-\;}}{A+B-}$):($\frac{\underline{\;A+B-\;}}{A-B+}$):($\frac{\underline{\;A-B+\;}}{A-B+}$)=1:2:1,说明遵循基因的分离定律,则含抗病毒基因的染色体和抗冻蛋白基因的染色体互为同源染色体;若F2的表现型分离比为9:3:3:1,说明遵循基因的自由组合定律,则含抗病毒基因的染色体和抗冻蛋白基因的染色体互为非同源染色体.
(3)抗病毒番茄(甲)和抗冻番茄(乙)分别只有一个A+和B+基因,根据图中信息可知基因的表达量和A+或B+基因的数量有关,所以番茄丙的基因型为A+A+B+B-,番茄丁的基因型为A+A+B+B+,由于已证明含抗病毒基因的染色体和抗冻蛋白基因的染色体互为非同源染色体源,所以F2的表现型分离比为9:3:3:1,则理论上番茄丁在F2中占的比例是$\frac{1}{16}$.
故答案为:
(1)限制酶和DNA连接酶
(2)4       抗病毒抗冻          1:2:1          9:3:3:1
(3)A+A+B+B-        $\frac{1}{16}$

点评 本题综合考查了基因工程和自由组合定律等相关内容,意在考查学生的理解和应用能力,试题难度中等.

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