Question

2007年我國科學(xué)家率先完成了家蠶基因組精細(xì)圖譜的繪制，將13000多個(gè)基因定位于家蠶染色體DNA上，請回答以下有關(guān)家蠶遺傳變異的問題：
（1）在家蠶的基因工程實(shí)驗(yàn)中，分離基因的做法包括用

 

對DNA進(jìn)行切割，然后將DNA片段與

 

結(jié)合成重組DNA，再將重組DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌進(jìn)行擴(kuò)增等．
（2）家蠶的體細(xì)胞共有56條染色體，對家蠶基因組進(jìn)行分析（參照人類基因組計(jì)劃要求），應(yīng)測定家蠶

 

條雙鏈DNA分子的核苷酸序列．
（3）決定家蠶絲心蛋白H鏈的基因編碼區(qū)有16000個(gè)堿基對．其中有1000個(gè)堿基對的序列不編碼蛋白質(zhì)，該序列叫

 

；剩下的序列最多能編碼

 

個(gè)氨基酸（不考慮終止密碼子），該序列叫

 

．
（4）為了提高蠶絲的產(chǎn)量和呂質(zhì)，可以通過家蠶遺傳物質(zhì)改變引起變異和進(jìn)一步的選育來完成．這些變異的來源有

 

．
（5）在家蠶遺傳中，黑色（B）與淡赤色（b）是有關(guān)蟻蠶（剛孵化的蠶）體色的相對性，黃繭（D）與白繭（d）是有關(guān)繭色的相對性狀，假設(shè)這兩對性狀自由組合，雜交后得到的子代數(shù)量比如下表：

子代 親本	黑蟻黃繭	黑蟻白繭	淡赤蟻黃繭	淡赤蟻白繭
組合一	9	3	3	l
組合二	O	1	0	l
組合三	3	O	l	O

①請寫出各組合中親本可能的基因型：
組合一：

 

；  
組合二：

 

；
組合三：

 

．
②讓組合一雜交子代中的黑蟻白繭類型自由交配，其后代中黑蟻白繭的概率是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用,基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用

專題：

分析：基因組計(jì)劃中，由于人類的染色體中有一對性染色體，因此需要測定24條染色體（22+XY）的雙鏈DNA分子的核苷酸序列．而對于沒有性別之分的生物，只需測定一般染色體的核苷酸序列．
基因結(jié)構(gòu)包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)，真核生物的編碼區(qū)是不連續(xù)的、間斷的，具有外顯子和內(nèi)含子之分，而原核生物的編碼區(qū)是連續(xù)的；非編碼區(qū)對基因的表達(dá)其調(diào)控作用，在上游存在啟動子，下游存在終止子．

解答： 解：（1）獲得目的基因最簡單的方式是用限制酶對DNA進(jìn)行切割獲得目的基因．將獲得的DNA片段與載體結(jié)合，得到重組DNA后，再導(dǎo)入受體細(xì)胞．
（2）家蠶是ZW性別決定，含有Z、W兩條性染色體，所以在對家蠶基因組進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)分析27條常染色體核2條性染色體（Z、W染色體）．
（3）真核生物的基因分為編碼區(qū)和非編碼區(qū)，編碼區(qū)又有內(nèi)含子和外顯子之分，其中外顯子能編碼氨基酸，由此可知絲心蛋白H鏈的基因編碼區(qū)有16000個(gè)堿基對，其中有1000個(gè)堿基對的序列不編碼蛋白質(zhì)，能編碼氨基酸的個(gè)數(shù)為（16000-1000）/3=5000個(gè)．
（4）對真核生物而言可遺傳的變異來源有三個(gè)：基因突變（細(xì)胞分裂過程中）、基因重組（有性生殖過程中）和染色體變異（細(xì)胞分裂過程中）．
（5）①組合一：根據(jù)后代性狀比為黑蟻：淡赤蟻=3：1；黃繭：白繭=3：1，說明了雙親控制兩對相對性狀的基因組合均為雜合體，即雙親組合基因型BbDd（或BbDd×BbDd）．
組合二：根據(jù)后代性狀比為黑蟻：淡赤蟻=1：1；后代只有白繭一種性狀，說明了雙親控制體色基因組合是Bb、bb，而繭色只有一種基因組合：dd，即雙親組合基因型BBdd、bbdd（或BBdd×bbdd）．
組合三：根據(jù)后代性狀比為黑蟻：淡赤蟻=3：1，說明了雙親控制體色基因組合均是Bb；而繭色全為黃色說明了雙親之一必為純合體DD，由此可推知雙親的基因組合為BbDD、BbDd、Bbdd（或BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDD×Bbdd）．
②組合一中黑蟻白繭的基因型為BBdd和Bbdd，其中前者占

1

3

，后者占

2

3

．自由交配交配時(shí)利用配子的比例進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)黑蟻白繭的基因型可得產(chǎn)生的配子的種類及比例為：

2

3

Bd、

1

3

bd，其后代中黑蟻白繭的概率=1-淡赤蟻白繭=1-（

1

3

）²=

8

9

．
故答案為：
（1）限制酶（或限制性內(nèi)切酶）      運(yùn)載體（或質(zhì)粒）
（2）29     
（3）內(nèi)含子         5000          外顯子
（4）基因突變、基因重組、染色體變異
（5）①組合一：BbDd（或BbDd×BbDd）；組合二：Bbdd、bbdd（或Bbdd×bbdd）；組合三：BbDD、BbDd（或BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDd×BbDD）
②

8

9

點(diǎn)評：考查了基因工程、生物變異的類型、基因結(jié)構(gòu)以及遺傳定律等相關(guān)內(nèi)容，意在考查考生的識記能力、理解能力以及運(yùn)用所學(xué)知識解答問題的能力，具有一定的難度．