Question

11．在大面积种植只含一种抗虫基因的转基因甘蓝（2N=18）以后，调查发现，小菜蛾种群对该种甘蓝产生的毒蛋白具有更强的抗性．为此研究人员培育了体细胞含有两种外源抗虫基因（分别用A和B表示）的转基因甘蓝．这两种基因在染色体上的整合位点存在如图所示的情况（细胞中只有2个抗虫基因）．请回答（不考虑染色体的交叉互换）：
（1）检测A基因和B基因在细胞中是否得到转录可采用抗原-抗体杂交技术．
（2）甘蓝是雌雄同株植物．体细胞含两种抗虫基因的甘蓝表现为强抗虫，含一种抗虫基因的植株表现为弱抗虫，没有抗虫基因的植株不抗虫（普通甘蓝）．
①体细胞含两个抗虫基因的转基因甘蓝与普通甘蓝杂交，若F1中表现为强抗虫的植株所占比例为50%，则该转基因甘蓝的两个抗虫基因的整合位点属上图乙类型．若F1表现为弱抗虫，则该转基因甘蓝的两个抗虫基因的整合位点属上图甲、丙类型．
②可选取上图乙、丙类型的转基因甘蓝的花粉培育出单倍体强抗虫转基因甘蓝．利用花粉培养出幼苗的技术属于单倍体育种育种．
③如图甲所示类型的植株自交，F₁中表现为强抗虫的植株所占的比例是$\frac{1}{2}$．
（3）如图表示人工远缘杂交培育含有4个染色体组的可育萝卜-甘蓝植株的示意图：

图中过程①需要做的处理是秋水仙素处理或低温处理；图中的受精卵处于有丝分裂后期时细胞中含有72条染色体，72个DNA分子，144条脱氧核苷酸链，36对同源染色体，4个萝卜染色体组．

Answer 1

分析 分析题文及题图：体细胞含两种抗虫基因的甘蓝表现为强抗虫，含一种抗虫基因的植株表现为弱抗虫，甲产生的配子中都只有1个抗性基因；乙产生的配子中，有$\frac{1}{2}$含有2种抗性基因，还有$\frac{1}{2}$没有抗性基因；丙产生四种配子中，有$\frac{1}{4}$含有2种抗性基因，$\frac{1}{2}$含有1种抗性基因，$\frac{1}{4}$没有抗性基因．

解答 解：（1）基因表达的产物是蛋白质，因此检测基因是否表达，可采用抗原-抗体杂交技术．
（2）①甲产生的配子中都只有一种抗性基因；乙产生的配子中有$\frac{1}{2}$含有2种抗性基因，还有$\frac{1}{2}$没有抗性基因；丙产生四种配子中，有$\frac{1}{4}$含有2种抗性基因，$\frac{1}{2}$含有1种抗性基因，$\frac{1}{4}$没有抗性基因．体细胞含两个抗虫基因的转基因甘蓝与普通甘蓝杂交，若F₁中表现为强抗虫的植株所占比例为50%，则该转基因甘蓝的两个抗虫基因的整合位点属图中乙类型；若F₁部分表现为弱抗虫，则该转基因甘蓝的两个抗虫基因的整合位点属图中甲、丙类型．
②根据题意，体细胞含两种抗虫基因的甘蓝表现为强抗虫，若培育出的单倍体具有强抗虫性，可选乙、丙类型，因为两者都可以产生同时含有A和B的配子．花药离体培养的属于单倍体育种．
③甲产生的配子有2种，A或B，自交子代AA：AB：BB=1：2：1，所以强抗虫植株占$\frac{1}{2}$．
（3）由图可知，过程①使2N变成4N，即染色体加倍，因此该过程是用秋水仙素处理或低温处理；成年植株产生的配子有2个染色体组，所以受精卵是4个染色体组，染色体数为36，有丝分裂后期有72条染色体，72个DNA分子，144条脱氧核苷酸链，36对同源染色体，4个染色体组．
故答案为：
（1）抗原-抗体杂交
（2）①乙   甲、丙      ②乙、丙   单倍体育种    ③$\frac{1}{2}$ 
（3）秋水仙素处理  低温处理   72   72  144 36  4

点评 本题考查基因工程和植物体细胞杂交相关知识，意在考查考生能从题干获取相关的信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题．注意只含有一种抗虫基因的表现为弱抗虫，如aaBB．