Question

【題目】研究者取野生型小鼠（Ⅰ+Ⅰ+)的胚胎干細胞，轉入含neor基因（新霉素抗性基因）的DNA片段，定向突變Ⅰ+基因（結果如圖1),再將突變的胚胎干細胞移回野生型小鼠胚胎，培育出帶突變基因（Ⅰ-）的雜合子小鼠。

(1)將外源DNA片段導入胚胎干細胞后，需用含______的培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞，以篩選得到突變的胚胎干細胞。

(2)用此雜合體小鼠與野生型小鼠進行雜交實驗，并通過DNA分子雜交技術檢測小鼠的基因型，結果如圖2。

①檢測小鼠的基因型，需根據________序列設計DNA分子探針。根據雜交實驗結果推測，I基因的功能是與____________有關。

②分析系譜圖________(能/不能）判斷Ⅰ+、Ⅰ-基因的顯、隱性，理由是_________.

③只有突變基因來自_______(父本/母本）時，雜合子小鼠才表現出發(fā)育遲緩，由此推測來自_______的I基因在體細胞中不表達。

④提取小鼠體細胞的總RNA,加入Actin基因（編碼細胞骨架蛋白）和neor基因的RNA探針，之后加入RNA酶水解單鏈RNA。若探針能與細胞樣品的RNA結合成雙鏈RNA則不被酶水解而保留，電泳分析時呈現明顯條帶（在記錄實驗結果時，有明顯條帶用“+”表示，無明顯條帶用“一”表示)。請將支持③推測的實驗結果填入下表ⅰ、ⅱ、ⅲ處。ⅰ___；ⅱ___；iⅱ___。

(3)雜合子小鼠雌雄個體交配，則后代的表現型及比例為________。

Answer 1

【答案】 新霉素 外顯子2和neor基因 生長發(fā)育 不能 雜合子小鼠既有體型正常的，又有發(fā)育遲緩、體型瘦弱的，無法判斷性狀的顯、隱性，所以也無法判斷Ⅰ+、Ⅰ-基因的顯、隱性 父本 母本 一 + 一 野生型：發(fā)育遲緩型=1:1

【解析】【試題分析】

本題設置了新的情景，對所學知識進行綜合考查。但最后的落腳點都是平時學過的基礎知識。需要認真審題，結合所學知識和題目要求，才能解答。

1．由圖1可知，在Ⅰ+基因的外顯子2中插入了含neor基因（新霉素抗性基因）的DNA片段，使Ⅰ+基因突變?yōu)?/span>Ⅰ-基因。所以基因Ⅰ+和Ⅰ-的區(qū)別就在于外顯子2和neor基因的序列不同。檢測外源基因是否導入受體細胞，可用標記基因neor基因來檢測。

2．圖2表示雜合體小鼠與野生型小鼠的雜交實驗結果。雜交后代中有的個體發(fā)育遲緩、體型瘦弱，有的個體體型正常。進一步觀察發(fā)現，只有突變基因來自父本時，雜合子小鼠才表現出發(fā)育遲緩。

3. 雜合子小鼠雌雄個體(Ⅰ+Ⅰ-)交配，遵循基因的分離定律，但后代的表現型需結合題意確定。

（1）由題意可知，外源DNA片段中含有neor基因（新霉素抗性基因），所以將該外源DNA片段導入胚胎干細胞后，需用含新霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞，以篩選得到突變的胚胎干細胞。

（2）①可利用DNA分子雜交技術檢測小鼠的基因型。由（1）題可知所以檢測小鼠基因型的過程中需根據外顯子2和neor基因序列設計DNA分子探針；根據圖2顯示的雜交實驗結果可知，雜交后代有的個體發(fā)育遲緩、體型瘦弱，有的個體體型正常，由此可推測，I基因的功能是與小鼠的生長發(fā)育有關。

②由圖2可知，雜合子小鼠既有體型正常的，又有發(fā)育遲緩、體型瘦弱的，無法判斷性狀的顯、隱性，所以也無法判斷Ⅰ+、Ⅰ-基因的顯、隱性。

③觀察圖2可知，只有突變基因來自父本時，雜合子小鼠才表現出發(fā)育遲緩，由此可推測來自母本的I基因在體細胞中不表達。

④野生型小鼠的基因型是Ⅰ+Ⅰ+，細胞內不含neor基因，則總RNA中也就沒有與neor基因對應的RNA，所以加入neor基因的RNA探針后，電泳分析時無明顯條帶，故i處填“-”；突變基因來自父本的雜合小鼠(Ⅰ+Ⅰ-)細胞中I基因表達，則總RNA中含有與neor基因對應的RNA，所以加入neor基因的RNA探針后，電泳分析時有明顯條帶，故ii處填“+”； 突變基因來自母本的雜合小鼠(Ⅰ+Ⅰ-)細胞中I基因不表達，則總RNA中沒有與neor基因對應的RNA，所以加入neor基因的RNA探針后，電泳分析時無明顯條帶，故ⅲ處填“-”。

（3）雜合子小鼠雌雄個體(Ⅰ+Ⅰ-)交配，后代的基因型及比例為Ⅰ+Ⅰ+(野生型)∶Ⅰ+Ⅰ- (假設I-基因來自母本，即該基因不表達，則表現為體型正常的野生型)∶Ⅰ+Ⅰ- (假設I-基因來自父本，即該基因表達，則表現為發(fā)育遲緩型)∶Ⅰ-Ⅰ- (來自父本的I-基因表達，來自母本的I-基因不表達，則表現為發(fā)育遲緩型)＝1∶1∶1∶1，則后代的表現型及比例為野生型∶發(fā)育遲緩型＝1∶1。