若利用根瘤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)基因技術(shù)將抗蟲(chóng)基因和抗除草劑基因轉(zhuǎn)入大豆

若利用根瘤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)基因技術(shù)將抗蟲(chóng)基因和抗除草劑基因轉(zhuǎn)入大豆，獲得若干轉(zhuǎn)基因植株（T0代），從中選擇抗蟲(chóng)抗除草劑的單株S、S和S，分別進(jìn)行自交獲得T代，T代性狀表現(xiàn)如圖12 3 1 1所示。已知目的基因能1次或多次插入并整合到受體細(xì)胞染色體上。下列敘述正確的是（）口抗蟲(chóng)抗除,草劑曰抗蟲(chóng)不抗除草劑彳頸蟲(chóng)抗障草制孑胡口抗蟲(chóng)抗除,草劑曰抗蟲(chóng)不抗除草劑彳頸蟲(chóng)抗障草制孑胡I蟲(chóng)不拭除草荊抗蟲(chóng)對(duì)不抗蟲(chóng)表現(xiàn)為完全顯性，抗除草劑對(duì)不抗除草劑表現(xiàn)為不完全顯性根瘤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒攜帶的抗蟲(chóng)和抗除草劑基因分別插入到了、的2條非同源染色體上，2并正常表達(dá)若給S后代T植株噴施適量的除草劑，讓存活植株自交，得到的自交一代群體中不抗蟲(chóng)抗1 1除草劑的基因型頻率為1/2若取S后代T純合抗蟲(chóng)不抗除草劑與純合不抗蟲(chóng)抗除草劑單株雜交，得到的子二代中抗3 1蟲(chóng)抗除草劑的純合子占1/9這道題目其實(shí)考的是轉(zhuǎn)基因技術(shù)和遺傳定律的結(jié)合，題目的考點(diǎn)在于正確理解農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒能夠借助農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞的途徑，將自己的T-DNA片段整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上。人們利用農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的這一特點(diǎn)，將含目的基因的DNA片段通過(guò)體外重組的方式特異性地整合到Ti質(zhì)粒的T-DNA內(nèi)部，以達(dá)到將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞染色體DNA上的目的。當(dāng)然題目也說(shuō)了，一個(gè)是這種轉(zhuǎn)基因的針對(duì)性不好，究竟會(huì)將含目的基因的DNA片段導(dǎo)入到哪一條染色體上是人類(lèi)目前無(wú)法控制的，畫(huà)外音是“我們當(dāng)然不能保證同源染色體上都導(dǎo)入這個(gè)片段（含目的基因的的DNA片段）”；另外就是這種導(dǎo)入的目的基因可能不止一個(gè)拷貝，也許會(huì)出現(xiàn)幾條染色體上都導(dǎo)入了相同的這個(gè)片段。當(dāng)然，這個(gè)題目還有一個(gè)特殊的地方就是它同時(shí)考慮了兩種基因的導(dǎo)入:抗蟲(chóng)基因和抗除草劑基因，為了描述方便，下文中分別用A、B來(lái)表示。切記，若A基因?qū)氲侥硹l染色體上，那么這條染色體對(duì)應(yīng)的同源染色體上轉(zhuǎn)入同樣基因片段的概率幾乎為0，這時(shí)如果真的比較的話，未導(dǎo)入相應(yīng)片段的染色體在某種程度上可以說(shuō)是比較短的。下文中我們?yōu)榱嗣枋龇奖?，?duì)應(yīng)的染色體上缺少的基因座位我們用氣、?來(lái)表示。在明白了以上前提的基礎(chǔ)上，這個(gè)題目就好說(shuō)多了。題目中最好解釋的是A、D兩個(gè)選項(xiàng)。首先A選項(xiàng)錯(cuò)誤，因?yàn)閺念}圖中看不出有不完全顯性的證據(jù)。其次，D選項(xiàng)出現(xiàn)了9：3：3：1的分離比，大家一眼就可以確定A、B基因分別導(dǎo)入到了兩對(duì)同源染色體的一條上，這時(shí)的基因型和染色體情況可以表示成如圖1所示的情形。后代純合抗蟲(chóng)不抗除草劑的個(gè)體基因型為AAbobo,與純合不抗蟲(chóng)抗除草劑個(gè)體（a0a0BB）雜交，F(xiàn)1均為Aa°Bb°個(gè)體，雙抗表現(xiàn)型，后代有四種種純合子，各占1/16,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)于S1而言，后代抗蟲(chóng)：不抗蟲(chóng)=3：1，后代抗蟲(chóng)：不抗蟲(chóng)=3：1。說(shuō)明S1的基因型滿(mǎn)足對(duì)于A基因?yàn)锳a。、對(duì)于B基因?yàn)锽b。的特點(diǎn)。但是會(huì)后代沒(méi)有既不抗蟲(chóng)也不抗除草劑的類(lèi)型。這就說(shuō)明減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中至少有一個(gè)抗性基因，而且A、B基因還不能在同一條染色體上（否則后代仍然會(huì)有雙不抗個(gè)體出現(xiàn)），但必須在一堆對(duì)同源染色體。在此基礎(chǔ)上還要滿(mǎn)足AaoBbo的基因型要求?？梢酝茢郤1的基因組成及染色體情況可以表示成圖2中情形。B選項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)于S2而言，同S1一樣后代至少有一種抗性，也說(shuō)明配子中至少有一個(gè)抗性基因，也就是說(shuō)有一對(duì)或幾對(duì)同源染色體上分別導(dǎo)入了A和B基因，而不是導(dǎo)入了同一種基因，否則后代會(huì)都表現(xiàn)同一種抗性。同時(shí)，我們觀察S2的后代中具有單一抗性的兩種類(lèi)型各占1/16，說(shuō)明產(chǎn)生只攜帶一種抗性基因配子的概率是1/4而不是1/2，同源染色體上又都有抗性基因。這只能是涉及兩對(duì)不同的同源染色體的情況。這種情況下的基因型和染色體可表示為圖3中模式。C選項(xiàng)正確。解決這種問(wèn)題，當(dāng)然要掌握農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)基因的原理和特點(diǎn)，熟悉分離定律和自由組合定律的常見(jiàn)比例。最重要筆者認(rèn)為還是要對(duì)減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程有足夠的掌握，基因的分離、基因的自由組合歸根結(jié)底原因在于染色體的分離、染色體的自由組合，準(zhǔn)確掌握并靈活應(yīng)用減數(shù)分裂是解決這類(lèi)遺傳問(wèn)題的前提。另外我們也能感覺(jué)到，新的選考遺傳題的難度在不斷加大。一方面大家日常要加大習(xí)題的難度，同