Question

8．斑馬魚的酶D由17號染色體上的D基因編碼．具有純合突變基因（dd）的斑馬魚胚胎會發(fā)出紅色熒光．利用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因?qū)嶒炛�，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受精卵中，整合到染色體上的G基因表達后，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b （選填選項前的符號）．      
a．DDgg     b．Ddgg
②子代中只發(fā)出綠色熒光的胚胎的基因型包括b、d （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N（填“M”或“N”）的初級精（卵）母細胞在減數(shù)分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體發(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4×$\frac{紅．綠熒光胚胎數(shù)量}{胚胎總數(shù)}$．

Answer 1

分析 分析遺傳圖解：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，即：M（D_gg）×N（DdGg）→綠色熒光（D_G_）、紅色熒光（ddgg）、無熒光（Ddgg）、紅•綠熒光（Ggdd），說明M的基因型為Ddgg．

解答 解：（1）要將G基因與質(zhì)粒重組，首先要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割含有G基因的外源DNA分子和載體，再DNA連接酶將目的基因和載體連接形成重組質(zhì)粒．將重組質(zhì)粒顯微注射到斑馬魚受精卵中，整合到染色體上的G基因表達后，使胚胎發(fā)出綠色熒光．
（2）17號染色體上存在等位基因D、d，有純合基因dd存在的時候，胚胎發(fā)出紅色熒光，D_無紅色熒光．轉(zhuǎn)基因G_表達綠色熒光，gg無綠色熒光，且綠色熒光蛋白基因（G）也整合到17號染色體上，兩對等位基因之間為連鎖遺傳．親代M的胚胎無熒光，因此其基因型為Ddgg，遺傳圖解如下：

由此可推知親代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）由以上分析可知，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，即DG和dg，與M雜交時不會出現(xiàn)紅綠熒光（ddG_）這樣的表現(xiàn)型，若出現(xiàn)，則說明N產(chǎn)生了基因型為Dg的配子，可見其在減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換．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 
（2）①b    ②b、d
（3）N   非姐妹染色單體   4×$\frac{紅．綠熒光胚胎數(shù)量}{胚胎總數(shù)}$

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．