Question

斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码．具有纯合突变基因（dd）的斑马鱼胚胎会发出红色荧光．利用转基因技术将绿色荧光蛋白（G）基因整合到斑马鱼17号染色体上，带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光．未整合G基因的染色体的对应位点表示为g．用个体M和N进行如下杂交实验：

（1）在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是

 

和

 

（2）根据上述杂交实验推测：
①亲代M的基因型是

 

（选填选项前的符号）．
a．DDgg      b．Ddgg
②子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括

 

（选填选项前的符号）．
a．DDGG     b．DDGg    c．DdGG      d．DdGg
（3）杂交后，出现红?绿荧光（既有红色又有绿色荧光）胚胎的原因是亲代

 

（填“M”或“N”）的初级精（卵）母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的

 

发生了交换，导致染色体上的基因重组．通过记录子代中红?绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为

 

．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用,基因工程的应用

专题：

分析：分析遗传图解：首先根据表现型初步写出基因型，由于N个体的基因型可知，根据后代基因型可推测M个体基因型，即：M（D_gg）×N（DdGg）→绿色荧光（D_G_）、红色荧光（ddgg）、无荧光（Ddgg）、红?绿荧光（Ggdd），说明M的基因型为Ddgg．

解答： 解：（1）要将G基因与质粒重组，首先要用同一种限制性核酸内切酶切割含有G基因的外源DNA分子和载体，再DNA连接酶将目的基因和载体连接形成重组质粒．
（2）17号染色体上存在等位基因D、d，有纯合基因dd存在的时候，胚胎发出红色荧光，D_无红色荧光．转基因G_表达绿色荧光，gg无绿色荧光，且绿色荧光蛋白基因（G）也整合到17号染色体上，两对等位基因之间为连锁遗传．亲代M的胚胎无荧光，因此其基因型为Ddgg，遗传图解如下：

由此可推知亲代M的基因型是Ddgg，子代只发出绿色荧光的胚胎基因型包括：DDGg，DdGg．
（3）由以上分析可知，D、G在基因分离时候会出现连锁现象，亲本N只能产生两种配子，即DG和dg，与M杂交时不会出现红绿荧光（ddG_）这样的表现型，若出现，则说明N产生了基因型为Dg的配子，可见其在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交叉互换．若亲代N产生的配子中重组的配子（dG和Dg）占的比例为x，则dG占的比例为

x

2

，又因亲代M产生两种比例相等的配子：Dg、dg，则可知子代胚胎中红?绿荧光胚胎的概率为

x

4

，即：

x

4

=

红．绿荧光胚胎数量

胚胎总数

，可推出重组的配子比例为：4×

红．绿荧光胚胎数量

胚胎总数

．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶  DNA连接酶 
（2）①b    ②b、d
（3）N   非姐妹染色单体   4×

红．绿荧光胚胎数量

胚胎总数

点评：本题考查基因工程、孟德尔遗传基本规律中的分离，自由组合和连锁互换等相关知识，意在考查考生的审题能力、分析能力和理解能力，难度适中．