Bt 毒素是由苏云金芽胞杆菌产生的一种毒蛋白，对多种昆虫具有较强的杀伤力，而对人和其它脊椎动物没有毒性。
（1）以Bt毒蛋白为有效成分的农药长期使用，会导致害虫种群____，使药效减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。
（2）以家蚕为材料，研究昆虫抗药性遗传特性。测定生命力大致相同的多品种家蚕幼虫致死50%的Bt浓度（LC50），结果如下：
| 家蚕品种 | A | B | C | D | E | F | G | H |
| LC50（mg/L） | 59.4 | 37.5 | 94.2 | 118.6 | 118.6 | 118.7 | 129.0 | >375 |
①研究人员欲选择敏感型和抗药型家蚕为亲本进行杂交实验，据上表结果，最好选择家蚕品种是_______。
②杂交实验及结果如下表：
| 亲本 | 实验一 ♀抗药型×♂敏感型 | 实验二 ♀敏感型×♂抗药型 | 实验三 实验一的F1×抗药型 | 实验四 实验二F1×敏感型 | 实验五 实验一F1自交 | 实验六 实验二F1自交 | |
| 子代 | 抗药型 | 0 | 0 | 67 | 0 | 37 | 34 |
| 敏感型 | 80 | 80 | 83 | 150 | 113 | 116 | |
实验一和实验二的结果表明，家蚕抗药型是由位于_____染色体上的_____性基因控制的；实验___ 的结果表明，F1产生两种配子且比例为1:1
（3）Bt毒蛋白与家蚕幼虫的中肠细胞特异性受体结合，使细胞膜穿孔，细胞裂解，幼虫死亡。为从分子水平上阐明家蚕产生抗药性的原因，研究人员从实验一亲本_____细胞中提取总RNA，获取cDNA，测定亲本受体基因碱基序列如图。
| 起始密码子 | 终止密码子 | 酪氨酸密码子 |
| AUG/GUG | UAA/UAG | UAU/UAC |
从分子水平推测家蚕抗药性产生的原因____________________________
（4）依据Bt受体基因设计的靶向sgRNA，可以与限制酶Cas9结合，定点切除受体基因的39个核苷酸。sgRNA 和 Cas9 mRNA 的混合物注射到______型家蚕受精卵中，若其发育成的家蚕幼虫表现为________，则进一步证明上述推测成立。
（5）基因编辑技术能精确靶向修饰生物体基因组特定位点，人为改造生物体的遗传信息。请从利弊两方面说明该技术的应用是一把“双刃剑”__________
答案
基因频率（定向）改变 品种B和品种H 常 隐 实验三（或五或六） 中肠 敏感型受体基因中插入3个碱基对，导致基因突变，进而在受体蛋白中插入一个氨基酸（酪氨酸），受体蛋白结构改变，使受体不能与Bt毒蛋白结合而产生抗药性 敏感 抗药（型） 正面：生物育种（育种方向）；基因诊断；基因治疗；靶向治疗；药物生产（医药方向）。负面：基因污染；生态环境破坏；“外来物种入侵”；产生新的致病菌（环境方向）；基因歧视（伦理方向）；食品安全（食品安全健康方向）
【分析】
1、在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
2、由题意可知，sgRNA与限制酶Cas9结合，可定点切除受体基因的39个核苷酸，使受体基因功能丧失。
【详解】
（1）由于害虫会发生基因突变，使种群中出现含抗Bt毒蛋白基因的个体。以Bt毒蛋白为有效成分的农药长期使用对害虫起选择作用，会使害虫的抗Bt毒蛋白基因频率升高，使药效减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。
（2）①由表格的内容可知，用Bt处理不同品种家蚕幼虫，使B品种家蚕幼虫出现半数死亡的Bt浓度（37.5mg/L）最小；使H品种家蚕幼虫出现半数死亡的Bt浓度（大于375mg/L）最大。因此，研究人员欲选择敏感型和抗药型家蚕为亲本进行杂交实验，最好选择B品种家蚕为敏感型亲本，H品种家蚕为抗药型家蚕为亲本。
②由实验一和实验二可知，敏感型和抗药型家蚕杂交，子代家蚕全为敏感型，说明敏感型为显性性状，抗药型为隐性性状。正交和反交，子代的表现型及比例相同，说明家蚕敏感型和抗药型的遗传与性别无关，则这对等位基因位于常染色体上。因此，家蚕抗药型是由位于常染色体上的隐性基因控制的。实验三中，杂合子（F1）与隐性纯合子（抗药型）杂交，子代中抗药型∶敏感型=1∶1，说明F1产生两种配子且比例为1:1。或实验五、六中，杂合子F1自交，子代中抗药型∶敏感型=1∶3，说明F1产生两种配子且比例为1:1。
（3）由“Bt毒蛋白与家蚕幼虫的中肠细胞特异性受体结合，使细胞膜穿孔，细胞裂解，幼虫死亡”可知，应从实验一亲本中肠细胞中提取总RNA，获取cDNA，测定亲本受体基因碱基序列。由题图可知，抗药型受体基因碱基序列比敏感型受体基因多了3个碱基对，为
，且密码子UAU编码酪氨酸。由此可推测家蚕抗药性产生的原因敏感型受体基因中插入3个碱基对，导致基因突变，进而在受体蛋白中插入一个酪氨酸，受体蛋白结构改变，使受体不能与Bt毒蛋白结合而产生抗药性。
（4）由题意可知，sgRNA与限制酶Cas9结合，定点切除受体基因的39个核苷酸，使受体基因不能编码合成受体。因此，sgRNA 和 Cas9 mRNA 的混合物应注射到敏感型家蚕受精卵中。若其发育成的家蚕幼虫表现为抗药型，则说明受体基因不能编码合成受体，家蚕幼虫的中肠细胞无受体与Bt毒蛋白结合而产生抗药性，进一步证明上述推测成立。
（5）基因编辑技术在农牧业、医药和医学、环境保护等领域有广泛的应用，例如生物育种、基因诊断、基因治疗、药物生产等。基因编辑技术在给人类的生产和生活带来益处的同时，也使人们产生关于基因编辑技术安全性等方面的担忧。例如，基因污染、生态环境破坏、“外来物种入侵”、产生新的致病菌、基因歧视、食品安全等
【点睛】
掌握遗传信息的转录和翻译过程，结合分析抗药型和敏感型亲本受体基因碱基序列不同点进行分析便可解答（3）题。
