Question

4．斑馬魚(yú)的酶D由17號(hào)染色體上的D基因編碼．具體純合突變基因（dd）的斑馬魚(yú)胚胎會(huì)發(fā)出紅色熒光．利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將綠色熒光蛋白（G）基因整合到斑馬魚(yú)17號(hào)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(duì)應(yīng)位點(diǎn)表示為g．用個(gè)體M和N進(jìn)行如下雜交實(shí)驗(yàn)．

（1）在上述轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)中，將G基因與質(zhì)粒重組，需要的兩類酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶．將重組質(zhì)粒顯微注射到斑馬魚(yú)受精卵中，整合到染色體上的G基因后，使胚胎表達(dá)發(fā)出綠色熒光．
（2）根據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)推測(cè)親代M的基因型是d（選填選項(xiàng)前的符號(hào)）
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N（填“M”或“N”）的初級(jí)精（卵）母細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生了交換，導(dǎo)致染色體上的基因重組．通過(guò)記錄子代中紅•綠熒光胚胎數(shù)量與胚胎總數(shù)，可計(jì)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4×$\frac{紅•綠熒光胚胎數(shù)量}{胚胎總數(shù)}$．

Answer 1

分析 解答本題關(guān)鍵是審清題意，首先根據(jù)表現(xiàn)型初步寫(xiě)出基因型，由于N個(gè)體的基因型可知，根據(jù)后代基因型可推測(cè)M個(gè)體基因型；由于兩對(duì)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(xì)胞的過(guò)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(zhuǎn)基因的過(guò)程是用到同一種限制性核酸內(nèi)切酶去切割目的基因和運(yùn)載體，再DNA連接酶構(gòu)建基因表達(dá)載體，將重組質(zhì)粒用顯微注射法導(dǎo)入斑馬魚(yú)受精卵，整合后的G基因如果得到表達(dá)，胚胎會(huì)發(fā)出綠色熒光．
（2）雜交試驗(yàn)是應(yīng)用孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律，17號(hào)染色體上存在等位基因D，d，有純合基因dd存在的時(shí)候，胚胎紅色熒光，D_無(wú)紅色熒光．轉(zhuǎn)基因G_表達(dá)綠色熒光和D在同一條染色體上連鎖，沒(méi)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．
（3）由于題目中交代D，G在基因分離時(shí)候會(huì)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(shí)候是不會(huì)出現(xiàn)紅綠熒光（ddG_）這樣的表現(xiàn)型，若出現(xiàn)，則說(shuō)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$\frac{x}{2}$，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$\frac{x}{4}$，即：$\frac{x}{4}$=$\frac{紅•綠熒光胚胎數(shù)量}{胚胎總數(shù)}$，可推出重組的配子比例為：4×$\frac{紅•綠熒光胚胎數(shù)量}{胚胎總數(shù)}$．
故答案為：
（1）限制性核酸內(nèi)切酶    DNA連接酶    受精卵  表達(dá)
（2）d
（3）N  非姐妹染色單體  4×$\frac{紅•綠熒光胚胎數(shù)}{胚胎總數(shù)}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程、孟德?tīng)栠z傳基本規(guī)律中的分離，自由組合和連鎖互換等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的審題能力、分析能力和理解能力，難度適中．