Question

3．蚊子感染登革热病毒后，其唾液腺中病毒会大量繁殖，蚊子叮人时又将病毒传染给人，进而引起病人发热、出血甚至休克．科学家拟用以下方法控制病毒的传播．
（1）将D基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达 D蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制．现将携带 D基因的载体导入蚊子的受精卵．如果转基因成功，则可在转基因蚊子体内检测出 D 基因，以及由D基因转录的mRNA和D蛋白等表达产物．
（2）科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）．A、B基因位于非同源染色体上，基因组成为A  bb或aaB的胚胎致死．若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F₁群体中 A的基因频率是50%，F₂群体中 a的基因频率是40%．
（3）将D基因分别插入到A、B基因的紧邻位置（如图），将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代减少．用基因型为  AADDBBDD与 AABB个体杂交得F₁，F₁♀♂个体相互交配，则F₂中有致死的个体吗？无（填有或无）．F₂中不能合成D蛋白的个体所占的比例为$\frac{1}{16}$．无论与哪种个体交配，其子代的细胞中一定有D基因，这样的个体在F₂代中所占的比例为$\frac{7}{16}$．
（4）若蚊子体内某基因发生隐性突变，使正常基因的编码连（模板链的互补链）部分序列CTCCGA中的一个C被T替换，突变为决定终止密码（UAA、UGA或UAG）的序列，导致蛋白质不能正常合成．突变后的序列是CTCTGA（TGA），这种突变不能（填能或不能）使基因的转录终止．

Answer 1

分析 1、基因表达的过程包括转录和翻译过程，基因通过转录合成mRNA，翻译是以mRNA为模板形成具有一定的氨基酸序列的蛋白质的过程，转基因成功的标志是目的基因存在在受体细胞中、能进行转录和翻译过程，表达相应蛋白质．
2、由题意知，A、B基因位于非同源染色体上，因此遵循基因的自由组合定律；计算子代的基因频率时，先根据遗传规律计算出子代的基因型频率，然后根据子代基因型频率计算基因频率．

解答 解：（1）由分析可知，通过基因工程将携带D基因的载体导入蚊子的受精卵，转基因成功的标志是在转基因蚊子体内检测出D基因，以及由D基因转录的mRNA、D基因通过转录和翻译过程控制合成的D蛋白．
（2）AABB×aabb→AaBb，子一代群体全部为Aa，因此A的基因频率是50%；子一代的个体相互交配，产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，因此子二代个体的基因型及比例是A_B_：aabb=9：1，AA：Aa：aa=3：6：1，则a的基因频率是（2×1+6）÷（10×2）×100%=40%．
（3）由题意知，D基因表达的D蛋白具有抑制登革热病毒复制的作用，如果将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中，D基因会通过有性生殖传递给后代，抑制蚊子体内登革热病毒复制，因此群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代减少；由题图可知，D基因与A、B连锁在一起，基因型为AADDBBDD个体产生的配子的基因型是ABDD，与AABB个体杂交得F₁，基因型为AABBDD，子一代产生的配子的基因型及比例关系是AB：ABD（B、D连锁）：ABD（A、D连锁）：ABDD=1：1：1：1，F₁♀♂个体相互交配，产生子二代都含有AABB，没有致死现象；F₂中不能合成D蛋白的个体只含有AABB、不含有D基因的比例占$\frac{1}{16}$；无论与哪种个体交配，其子代的细胞中一定有3个或4个D基因，比例占$\frac{7}{16}$．
（4）根据终止密码的碱基序列可知，正常基因的编码链突变后的碱基序列应为TAA或TGA或TAG，由于“一个C被T替换”，即序列“CTCCGA”需要突变为“CTCTGA”；这种突变不能使基因的转录过程终止，但可以使翻译过程终止．
故答案为：
（1）由D基因转录的mRNA    D蛋白
（2）50% 40%
（3）减少    无       $\frac{1}{16}$    $\frac{7}{16}$
（4）CTCTGA（TGA）      不能

点评 本题综合考查了基因工程、基因的自由组合定律以及基因频率的激素等有关知识，要求考生能够掌握目的基因分子水平检测的三个手段，能够运用遗传定律计算相关概率以及基因频率．