14.(09重慶卷,31)小鼠基因敲除技術(shù)獲得2007年諾貝爾獎,該技術(shù)采用基因工程、細胞工程、雜交等手段使小鼠體內(nèi)的某一基因失去功能,以研究基因在生物個體發(fā)育和病理過程中的作用。例如現(xiàn)有基因型為BB的小鼠,要敲除基因B,可先用體外合成的突變基因b取代正;駼,使BB細胞改變?yōu)锽b細胞,最終培育成為基因敲除小鼠。
(1)基因敲除過程中外源基因是否導(dǎo)入受體細胞,可利用重組質(zhì)粒上的 檢測。如果被敲除的是小鼠抑癌基因,則可能導(dǎo)致細胞內(nèi)的 被激活,使小鼠細胞發(fā)生癌變。
(2)通過基因敲除,得到一只AABb小鼠。假設(shè)棕毛基因A、白毛基因a、褐齒基因B和黃齒基因b均位于常染色體上,現(xiàn)要得到白毛黃齒新類型小鼠,用來與AABb小鼠雜交的純合親本的基因型是 ,雜交子代的基因型是 。讓F1代中雙雜合基因型的雌雄小鼠相互交配,子代中帶有b基因個體的概率是 。不帶B基因個體的概率是 。
(3)在上述F1代中只考慮齒色這對性狀,假設(shè)這對性狀的遺傳屬X染色體伴性遺傳,則表現(xiàn)黃齒個體的性別是 ,這一代中具有這種性別的個體基因是 。
答案 (1)標(biāo)記基因 原癌基因
(2)aaBB AaBb 12/16(3/4) 4/16(1/4)
(3)雄性(♂) XBY、XbY
解析 (1)作為質(zhì)粒的一個條件之一就是要具有標(biāo)記基因,以檢測外源基因是否導(dǎo)入受體細胞。
癌變的產(chǎn)生就是原癌基因由抑制態(tài)變激活態(tài)。
(2)根據(jù)題意AABb基因敲除小鼠的表現(xiàn)型是棕毛褐齒,現(xiàn)要得到白毛黃齒新類型小鼠(aabb),應(yīng)選取用與AABb小鼠雜交的純合親本的基因型是,用圖解表示:
親本:AABb X ―――
子代:aabb
則此親本必含有a基因,而又是純合的基因型只能為aabb或aaBB,而aabb是要培育的新品種不可能有,所以只用選用基因型為aaBB的親本,
親本:AABb X aaBB
子一代:1/2AaBb 1/2 AaBB
F1代中雙雜合基因型AaBb的雌雄小鼠相互交配即自交,由于是常染色體遺傳,即Bb自交后代的基因型及比例為:1/4BB、2/4Bb、1/4bb,帶有b基因個體的概率是3/4,不帶B基因個體的概率是1/4。(只考慮B和b這一對基因的計算,用基因分離定律)
也可兩對同時計算用自由組合定律,AaBb自交得1/4AAX1/4BB、1/4AAX2/4Bb、1/4AAX
1/4bb、2/4AaX1/4BB、2/4AaX2/4Bb、24AaX1/4bb、1/4aaX1/4BB、1/4aaX2/4Bb、1/4aaX1/4bb、可得帶有b基因個體的概率是12/16,不帶B基因個體的概率是4/16。
(3)假設(shè)齒色性狀的遺傳屬X染色體伴性遺傳,則親本都為褐齒,基因型為XBXb 和
XBY,則F1代的基因型為XBXb、XBXB、XBY、XbY,其中XbY為黃齒是雄性個體,雄性個體基因還有XBY!
此題考查學(xué)生對兩大遺傳定律的理解與掌握情況及基因工程的有關(guān)知識。
13.(09北京卷,29)鴨蛋蛋殼的顏色主要有青色和白色兩種。金定鴨產(chǎn)青色蛋,康貝爾鴨產(chǎn)白色蛋。為研究蛋殼顏色的遺傳規(guī)律,研究者利用這兩個鴨群做了五組實驗,結(jié)果如下表所示。
|
雜交組合 |
第1組 |
第2組 |
第3組 |
第4組 |
第5組 |
|
|
康貝爾鴨♀×金定鴨♂ |
金定鴨♀×康貝爾鴨♂ |
第1組的F1自交 |
第2組的F1自交 |
第2組的F1♀×康貝爾鴨♂ |
||
|
后代所產(chǎn)蛋(顏色及數(shù)目) |
青色(枚) |
26178 |
7628 |
2940 |
2730 |
1754 |
|
白色(枚) |
109 |
58 |
1050 |
918 |
1648 |
請回答問題:
(1)根據(jù)第1、2、3、4組的實驗結(jié)果可判斷鴨蛋殼的 色是顯性性狀。
(2)第3、4組的后代均表現(xiàn)出 現(xiàn)象,比例都接近 。
(3)第5組實驗結(jié)果顯示后代產(chǎn)青色蛋的概率接近 ,該雜交稱為 ,用于檢驗 。
(4)第1、2組的少數(shù)后代產(chǎn)白色蛋,說明雙親中的 鴨群混有雜合子。
(5)運用 方法對上述遺傳現(xiàn)象進行分析,可判斷鴨蛋殼顏色的遺傳符合孟德爾的 定律。
答案 (1)青
(2)性狀分離 3∶1
(3)1/2 測交 F1相關(guān)的基因組成
(4)金定
(5)統(tǒng)計學(xué) 基因分離
解析 (1)(2)第1組和第2組中康貝爾鴨和金定鴨雜交,不論是正交還是反交,后代所產(chǎn)蛋顏色幾乎為青色。第3組和第4組為F1自交,子代出現(xiàn)了不同的性狀,即出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,且后代性狀分離比
第3組︰青色︰白色=2940︰1050
第4組︰青色︰白色=2730︰918,
都接近于3︰1 。所以可以推出青色為顯性性狀,白色為隱性性狀。
(3)由上述分析可知康貝爾鴨(白色)是隱性純合子,第5組讓F1與隱性純合子雜交,這種雜交稱為測交,用于檢驗F1是純合子還是雜合子。試驗結(jié)果顯示后代產(chǎn)青色蛋的概率約為1/2。
(4)康貝爾鴨肯定是純合子,若親代金定鴨均為純合子,則所產(chǎn)蛋的顏色應(yīng)該均為青色,不會出現(xiàn)白色,而第1組和第2組所產(chǎn)蛋的顏色有少量為白色,說明金定鴨群中混有少量雜合子。
(5)本實驗采用了統(tǒng)計學(xué)的方法對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,可知鴨蛋殼的顏色受一對等位基因控制,符合孟德爾的基因分離定律。
4.實驗設(shè)計驗證問題
本題要求驗證芽黃性狀屬于細胞質(zhì)遺傳,首先明確細胞質(zhì)遺傳屬于母系遺傳,即如果母本出現(xiàn)芽黃性狀,則子代全出現(xiàn)芽黃性狀,這樣可以通過芽黃突變體和正常綠色植株進行正反交實驗來驗證芽黃性狀屬于細胞質(zhì)遺傳。
3.基因工程的相關(guān)問題
第(2)題中考察了基因工程用到的工具酶,以及目的基因是否表達的檢測問題。在基因工程中用到的酶有限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。欲檢測目的基因是否表達可用病毒分別感染轉(zhuǎn)基因大豆植株和不抗病植株,觀察比較植株的抗病性。
2.育種方案的設(shè)計
第④題中欲獲得子葉深綠抗病(BBR_)植株,則需要BR與BR、BR與Br 的單倍體植株的原生質(zhì)體融合;第⑤題考察了雜交育種方案的設(shè)計,要求選用表中植物材料設(shè)計獲得BBRR的植株,最短的時間內(nèi)可用組合一的父本植株自交,在子代中選出子葉深綠類型即為純合的子葉深綠抗病大豆材料。
1.親子代基因的判斷及比例概率的計算
第①題中有表格中提供的雜交的結(jié)果以及題目中關(guān)于性狀基因的描述,不難推斷出組合一中父本的基因型是BbRR,組合二中父本的基因型是BbRr;第②題,表中F1的子葉淺綠抗病(BbRr)植株自交
結(jié)果如下:B_R_ --其中有3/16BBR_(深綠抗病)和3/8BbR_ (淺綠抗病)
B_rr --其中有1/16BBrr(深綠不抗病)和1/8Bbrr(淺綠不抗病)
bbR_ (死)
bbrr(死)
所以出現(xiàn)了子葉深綠抗病:子葉深綠不抗。鹤尤~淺綠抗。鹤尤~淺綠不抗病 3:1:6:2 的性狀分離比; 第③題中 BB×Bb
1/2BB 1/2Bb
隨機交配的結(jié)果如下:1/2BB×1/2BB
1/4BB
1/2Bb×1/2B b
1/16BB
1/8Bb 1/16bb(死)
1/2BB(♀)×1/2Bb(♂) 1/8BB 1/8Bb
1/2BB(♂)×1/2Bb(♀) 1/8BB 1/8Bb
所以后代中F2成熟群體中有9/16BB 6/16Bb (1/16bb死),即二者的比值為3:2
所以在成活的個體中有3/5BB 、2/5Bb,計算B基因頻率=3/5+2/5×1/2=4/5=80%;
4.實驗設(shè)計驗證問題
3.基因工程的相關(guān)問題
2.育種方案的設(shè)計
1.親子代基因的判斷及比例概率的計算
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