Question

【題目】小鼠的生理生化指標(biāo)及其調(diào)控機(jī)制與人類相同或相似，且其繁殖能力強(qiáng)，生殖周期短，因此小鼠成為最重要的模式生物之一。請(qǐng)回答下列問題：

(1)遺傳學(xué)家在兩個(gè)純種小鼠品系中均發(fā)現(xiàn)了尾巴變短的隱性突變個(gè)體，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)，通過一次雜交確定兩個(gè)品系中的突變個(gè)體是否發(fā)生了相同基因的突變(要求：寫出雜交組合和預(yù)期)_____________________。

(2)小鼠的彎曲尾(B)對(duì)正常尾(b)為顯性，控制該對(duì)性狀的基因位于X染色體上。遺傳學(xué)家將一個(gè)DNA片段導(dǎo)入到彎曲尾雌鼠的體細(xì)胞中，通過DNA重組和克隆技術(shù)獲得一只轉(zhuǎn)基因正常尾小鼠。遺傳學(xué)家認(rèn)為該DNA片段插入到小鼠染色體上的位置有4種可能(如圖)。為確定具體的插入位置，進(jìn)行了相應(yīng)的雜交實(shí)驗(yàn)(不考慮交叉互換)。

說明：a．插入的DNA片段本身不控制具體的性狀；

b．小鼠體內(nèi)存在該DNA片段時(shí)，B基因不表達(dá)，即該DNA片段和B基因同時(shí)存在時(shí)，表現(xiàn)為正常尾，b基因的表達(dá)不受影響；

c．若小鼠的受精卵無控制尾形的基因(B、b)，將導(dǎo)致胚胎致死。

實(shí)驗(yàn)方案：讓該轉(zhuǎn)基因正常尾雌性小鼠與非轉(zhuǎn)基因正常尾雄鼠雜交，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型種類及比例。預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：

①若子代正常尾雌鼠：彎曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：彎曲尾雄鼠=___________，則該DNA片段的插入位置屬于第2種可能；

②若子代正常尾雌鼠：彎曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：彎曲尾雄鼠=1：0：1：0，則該DNA片段的插入位置屬于第_____種可能。

Answer 1

【答案】讓兩個(gè)品系中尾巴變短的突變型個(gè)體相互交配；若后代尾巴全為正常，則這兩個(gè)品系中的突變個(gè)體發(fā)生了不同基因的突變；若后代尾巴全部變短，則這兩個(gè)品系中的突變個(gè)體發(fā)生了相同基因的突變。 ①2:0:1:0 ② 4

【解析】

DNA片段插入小鼠染色體上的位置如果是第一種，插入片段與B所在染色體會(huì)發(fā)生分離現(xiàn)象，則在其后代中兩者不會(huì)同時(shí)存在一個(gè)個(gè)體中，故不影響后代表現(xiàn)型；如果是第二種，后代有一半的個(gè)體會(huì)含有該DNA片段，含有該DNA片段且含有B基因的個(gè)體的表現(xiàn)型受到影響。

（1）根據(jù)題意可知，兩個(gè)純種小鼠品系中均發(fā)現(xiàn)了尾巴變短的隱性突變個(gè)體，隱性突變均為純合子，若通過一次雜交確定兩個(gè)品系中的突變個(gè)體是否發(fā)生了相同基因的突變，可以讓兩個(gè)品系中尾巴變短的突變型個(gè)體相互交配；如果這兩個(gè)品系中的突變個(gè)體發(fā)生了不同基因的突變，則后代尾巴全為正常；如果這兩個(gè)品系中的突變個(gè)體發(fā)生了相同基因的突變，則后代尾巴全部變短。

（2）①如果是第二種可能，讓該轉(zhuǎn)基因正常尾小鼠（XBXb）與非轉(zhuǎn)基因正常尾雄性小鼠（XbY）雜交，則基因B被破壞，又小鼠的受精卵無控制尾形的基因（B、b），將導(dǎo)致胚胎致死，所以后代表現(xiàn)型為正常尾雌鼠：彎曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：彎曲尾雄鼠=2:0:1:0。

②如果是第四種可能，讓該轉(zhuǎn)基因正常尾小鼠（XBXb）與非轉(zhuǎn)基因正常尾雄性小鼠（XbY）雜交，則含基因B的配子都含有該DNA片段，從而使B基因不表達(dá)，所以后代表現(xiàn)型為正常尾雌鼠：正常尾雄鼠=1：1。