Question

13．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，只含A或B基因的胚胎致死．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（如下图），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$\frac{7}{16}$．

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基因控制合成的蛋白质．
（2）AABB×aabb→AaBb，子一代群体只有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$\frac{7}{16}$．
故答案为：
（1）由D基因转录的mRNA　　D蛋白
（2）50%　40%
（3）减少　　无　$\frac{1}{16}$　$\frac{7}{16}$

点评 本题的知识点基因工程育种，基因自由组合定律的实质和应用基因频率的计算方法，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理，综合解答问题，该题的难点是（3），按照减数分裂过程中染色体的行为变化写出相关配子的基因型及比例关系，按照雌雄配子结合法，计算符合问题要求的个体的概率．