Question

4．斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码．具体纯合突变基因（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，需要的两类酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶．将重组质粒显微注射到斑马鱼受精卵中，整合到染色体上的G基因后，使胚胎表达发出绿色荧光．
（2）根据上述杂交实验推测亲代M的基因型是d（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N（填“M”或“N”）的初级精（卵）母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，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4×$\frac{红•绿荧光胚胎数量}{胚胎总数}$．

Answer 1

分析 解答本题关键是审清题意，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；由于两对基因连锁，可以从后代基因型中发现亲本在产生生殖细胞的过程中发生了交换，据此解题即可．

解答 解：（1）由题目可知，转基因的过程是用到同一种限制性核酸内切酶去切割目的基因和运载体，再DNA连接酶构建基因表达载体，将重组质粒用显微注射法导入斑马鱼受精卵，整合后的G基因如果得到表达，胚胎会发出绿色荧光．
（2）杂交试验是应用孟德尔的遗传规律，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，胚胎红色荧光，D_无红色荧光．转基因G_表达绿色荧光和D在同一条染色体上连锁，没有绿色荧光的基因型是gg．

由于N的基因型是DdGg，因此可推知亲代M的基因型是Ddgg．
（3）由于题目中交代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DG和dg，与M杂交时候是不会出现红绿荧光（ddG_）这样的表现型，若出现，则说明N产生了Dg的配子，这属于基因重组，发生在同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换．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$\frac{x}{2}$，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$\frac{x}{4}$，即：$\frac{x}{4}$=$\frac{红•绿荧光胚胎数量}{胚胎总数}$，可推出重组的配子比例为：4×$\frac{红•绿荧光胚胎数量}{胚胎总数}$．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶    DNA连接酶    受精卵  表达
（2）d
（3）N  非姐妹染色单体  4×$\frac{红•绿荧光胚胎数}{胚胎总数}$

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．