Question

【題目】在大面積種植只含一種抗蟲基因的轉基因甘藍（2N＝18）以后，調查發現，小菜蛾種群對該種甘藍產生的毒蛋白具有更強的抗性。為此研究人員培育了體細胞含有兩種外源抗蟲基因（分別用A和B表示）的轉基因甘藍。這兩種基因在染色體上的整合位點存在下圖所示的情況（細胞中只有2個抗蟲基因）。請回答下列問題（不考慮染色體的交叉互換）：

（1）請根據現代生物進化理論解釋小菜蛾種群抗性增強的原因：_________。

（2）甘藍是雌雄同株植物。體細胞含兩種抗蟲基因的甘藍表現為強抗蟲，含一種抗蟲基因的甘藍表現為弱抗蟲，沒有抗蟲基因的甘藍不抗蟲（普通甘藍）。

①體細胞含兩個抗蟲基因的轉基因甘藍與普通甘藍雜交，若F1中表現為強抗蟲的植株所占比例為25%，則該轉基因甘藍的兩個抗蟲基因的整合位點屬于上圖________類型。

②可選取上圖________類型的轉基因甘藍的花粉培育出單倍體強抗蟲轉基因甘藍。利用花粉培養出幼苗的技術所依據的原理是___________。

③上圖甲所示類型的植株自交，F1中表現為強抗蟲的植株所占的比例是________。

（3）下面為人工遠緣雜交培育含有4個染色體組的可育蘿卜－甘藍植株的示意圖。

圖中過程①需要做的處理是_____________；圖中的受精卵處于有絲分裂后期時細胞中含有________條染色體。

Answer 1

【答案】（1）通過自然選擇，小菜蛾種群中抗性基因頻率增加

（2）①丙 ②乙、丙 植物細胞的全能性 ③1/2 （3）秋水仙素處理 72

【解析】（1）在沒有種植轉基因甘藍以前，小菜蛾種群中就有抗蟲基因出現，種植抗蟲基因的轉基因甘藍后，相對于對小菜蛾進行了選擇，使不具有抗性基因的個體死亡，有抗性的個體保留下來，即通過自然選擇，小菜蛾種群中抗性基因頻率增加，使小菜蛾種群抗性增強；

（2）由題可知，體細胞含兩種抗蟲基因的甘藍表現為強抗蟲，含一種抗蟲基因的植株表現為弱抗蟲，甲產生的配子中都只有一個抗性基因，乙產生的配子1/2有2個抗性基因，1/2沒有抗性基因，丙產生四種配子，1/4有2個抗性基因，1/2有1個抗性基因，1/4沒有抗性基因。所以

①體細胞含兩個抗蟲基因的轉基因甘藍與普通甘藍雜交，若F1中表現為強抗蟲的植株所占比例為25%，則該轉基因甘藍的兩個抗蟲基因的整合位點屬于上圖丙類型；

②可選取上圖中能產生同時含2個抗蟲基因的配子的個體即乙或丙類型的轉基因甘藍的花粉培育出單倍體強抗蟲轉基因甘藍。利用花粉培養出幼苗的技術所依據的原理是植物細胞的全能性；

③上圖甲所示類型的植株自交，甲產生的配子有2種，A和B，自交子代AA：AB：BB=1：2：1，所以F1中表現為強抗蟲的植株所占的比例是1/2×1/2×2=1/2；

（3）由圖可知，過程①使2N變成4N，使染色體加倍，用秋水仙素處理，成年植株產生的配子有2個染色體組，所以受精卵是4個染色體組，染色體數為36，有絲分裂后期有72條染色體。