Question

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

 

（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生的重組配子占其全部配子的比例，算式為

 

．

Answer 1

考點：基因的自由組合規(guī)律的實質及應用,基因工程的應用

專題：

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基因與質粒重組，首先要用同一種限制性核酸內切酶切割含有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粒．
（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 
（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．