Question

斑馬魚的酶D由17號染色體上的D基因編碼．具體純合突變基因（dd）的斑馬魚胚胎會發(fā)出紅色熒光．利用轉基因技術將綠色熒光蛋白（G）基因整合到斑馬魚17號染色體上，帶有G基因的胚胎能夠發(fā)出綠色熒光．未整合G基因的染色體的對應位點表示為g．用個體M和N進行如下雜交實驗：

（1）在上述轉基因實驗中，將G基因與質粒重組，需要的兩類酶是

 

和

 

．將重組質粒顯微注射到斑馬魚

 

中，整合到染色體上的G基因

 

后，使胚胎發(fā)出綠色熒光．
（2）根據(jù)上述雜交實驗推測
①親代M的基因型是

 

（選填選項前的符號）
a．DDgg                b．Ddgg
②子代中只發(fā)出綠色熒光的胚胎基因型包括

 

（選填選項前的符號）．
a．DDGG      b．DDGg      c．DdGG      d．DdGg
（3）雜交后，出現(xiàn)紅?綠熒光（既有紅色又有綠色熒光）胚胎的原因是親代

 

（填“M”或“N”）的初級精（卵）母細胞在減數(shù)分裂過程中，同源染色體的

 

發(fā)生了交換，導致染色體上的基因重組．通過記錄子代中紅?綠熒光胚胎數(shù)量與胚胎總數(shù)，可計算得到該親本產(chǎn)生的重組配子占其全部配子的比例，算式為

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應用,細胞的減數(shù)分裂,基因的自由組合規(guī)律的實質及應用

專題：

分析：解答本題關鍵是審清題意，首先根據(jù)表現(xiàn)型初步寫出基因型，由于N個體的基因型可知，根據(jù)后代基因型可推測M個體基因型；由于兩對基因連鎖，可以從后代基因型中發(fā)現(xiàn)親本在產(chǎn)生生殖細胞的過程中發(fā)生了交換，據(jù)此解題即可．

解答： 解：（1）由題目可知，轉基因的過程是用到同一種限制性核酸內切酶去切割目的基因和載體，再DNA連接酶，構建基因表達載體，將重組質粒用顯微注射法導入動物細胞受精卵，整合后的G如果得到表達，胚胎會發(fā)出綠色熒光．
（2）雜交試驗是應用孟德爾的遺傳規(guī)律，十七號染色體上存在等位基因D，d，有純合基因dd存在的時候，胚胎紅色熒光，D_無紅色熒光．轉基因G_表達綠色熒光和D在同一條染色體上連鎖，沒有綠色熒光的基因型是gg．

由于N的基因型是DdGg，因此可推知親代M的基因型是Ddgg，子代只發(fā)出綠色熒光的胚胎基因型包括：DDGg，DdGg．
（3）由于題目中交代D，G在基因分離時候會出現(xiàn)連鎖現(xiàn)象，親本N只能產(chǎn)生兩種配子DG和dg，與M雜交時候是不會出現(xiàn)紅綠熒光（ddG_）這樣的表現(xiàn)型，若出現(xiàn)，則說明N產(chǎn)生了Dg的配子，這屬于基因重組，發(fā)生在同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換．若親代N產(chǎn)生的配子中重組的配子（dG和Dg）占的比例為x，則dG占的比例為

x

2

，又因親代M產(chǎn)生兩種比例相等的配子：Dg、dg，則可知子代胚胎中紅?綠熒光胚胎的概率為

x

4

，即：

x

4

=

紅?綠熒光胚胎數(shù)量

胚胎總數(shù)

，可推出重組的配子比例為：4×

紅?綠熒光胚胎數(shù)量

胚胎總數(shù)

．
故答案為：
（1）限制性核酸內切酶  DNA連接酶    受精卵  表達
（2）①b    ②b、d
（3）N   非姐妹染色單體   4×

紅?綠熒光胚胎數(shù)量

胚胎總數(shù)

點評：本題考查基因工程、孟德爾遺傳基本規(guī)律中的分離，自由組合和連鎖互換等相關知識，意在考查考生的審題能力、分析能力和理解能力，難度適中．