Question

油菜的株高由等位基因G和g決定，GG為高桿，Gg為中桿，gg為矮桿．B基因是另一種植物的高桿基因，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)．下圖是培育轉(zhuǎn)基因油菜的操作流程．請(qǐng)回答下列問題：

（1）步驟①中用到的工具酶是

 

，可用含

 

的培養(yǎng)基來篩選含有目的基因的油菜受體細(xì)胞．培育轉(zhuǎn)基因油菜主要運(yùn)用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)和

 

技術(shù)．
（2）若將一個(gè) B 基因連接到了矮桿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)基因油菜表現(xiàn)為

 

．寫出該轉(zhuǎn)基因油菜自交產(chǎn)生子一代的遺傳圖解（無目的基因表示為 b）．
（3）若將一個(gè)B基因連接到了中桿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）．

①與甲的株高相同的是

 

．四種轉(zhuǎn)基因油菜分別自交，在不考慮交叉互換的前提下，子代有3種表現(xiàn)型的是

 

．
②另有一種轉(zhuǎn)基因油菜自交子代也有3種表現(xiàn)型，請(qǐng)?jiān)趫D中的染色體上標(biāo)出B基因的位置．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,植物培養(yǎng)的條件及過程

專題：

分析：分析題圖：圖示為培育轉(zhuǎn)基因油菜的操作流程，其中①為基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，該過程需要DNA連接酶；采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；將受體細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因油菜需要采用植物組織培養(yǎng)法，該技術(shù)包括脫分化和再分化過程．

解答： 解：（1）①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，該過程需要DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組質(zhì)粒；由圖可知，質(zhì)粒上含有草丁膦抗性基因，因此可用含草丁膦的培養(yǎng)基來篩選含有目的基因的油菜受體細(xì)胞．由以上分析可知，轉(zhuǎn)基因油菜的培育主要運(yùn)用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù)．
（2）矮桿油菜成功導(dǎo)入一個(gè)B基因后，其基因型為ggBb，根據(jù)題干信息“B基因與G基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，這樣的轉(zhuǎn)基因油菜表現(xiàn)為中桿．該轉(zhuǎn)基因油菜自交產(chǎn)生子一代的遺傳圖解為：
P    　　　 ggBb    
↓
F₁   ggBB  　 ggBb  　 ggbb
      1   　   2        1
     高桿：中桿：矮桿
（3）①B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)．甲植株含有兩個(gè)有效顯性基因；乙植株含有2個(gè)有效顯性基因；丙中B基因的插入導(dǎo)致G基因被破壞，因此丙植株只有一個(gè)有效顯性基因；丁植株含有2個(gè)顯性基因．所以與甲的株高相同的是乙和�。�四種轉(zhuǎn)基因油菜分別自交，其中甲后代有5種表現(xiàn)型（含有4個(gè)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）、乙后代只有1種表現(xiàn)型（均含有2個(gè)顯性基因，即GGbb、ggBB、GgBb）、丙后代只有3種表現(xiàn)型（含有一個(gè)有效顯性基因B、不含顯性基因、含有2個(gè)有效顯性基因BB）、丁后代只有1種表現(xiàn)型（均含有2個(gè)顯性基因）．
②另有一種轉(zhuǎn)基因油菜自交子代也有3種表現(xiàn)型，則B基因應(yīng)該在G基因所在的染色體上，表現(xiàn)為連鎖遺傳，其在染色體上的位置如圖：

該植株自交后代的基因型有3種，即GGBB、GgBb、ggbb，表現(xiàn)型也有3種．
故答案為：
（1）DNA連接酶  　　草丁膦　　  植物組織培養(yǎng)
（2）中桿
P    　　　 ggBb    
↓
F₁   ggBB  　 ggBb  　 ggbb
      1   　   2       1
     高桿：中桿：矮桿
（3）①乙和丁　　　丙　　　　　
②

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因工程的原理及技術(shù)、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識(shí)記基因工程的概念、原理、過程及操作步驟；掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能根據(jù)題中信息“B基因是另一種植物的高桿基因，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)”，再結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確判斷子代的情況．