Question

1．研究者取野生型小鼠（Ⅰ⁺Ⅰ⁺）的胚胎干細(xì)胞，轉(zhuǎn)入含neo^r基因（新霉素抗性基因）的DNA片段，定向突變Ⅰ⁺基因（結(jié)果如圖1），再將突變的胚胎干細(xì)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(dǎo)入胚胎干細(xì)胞后，需用含新霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞，以篩選得到突變的胚胎干細(xì)胞
（2）用此雜合體小鼠與野生型小鼠進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)小鼠的基因型，結(jié)果如圖2．
①檢測(cè)小鼠的基因型，需根據(jù)外顯子2和neo^r基因序列設(shè)計(jì)DNA分子探針．根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，I基因的功能是與生長(zhǎng)發(fā)育（性狀）有關(guān)．
②分析系譜圖不能（能/不能）判斷Ⅰ⁺、Ⅰ^-基因的顯、隱性．
③只有突變基因來(lái)自父本（父本/母本）時(shí)，雜合子小鼠才表現(xiàn)出發(fā)育遲緩，由此推測(cè)來(lái)自母本的I基因在體細(xì)胞中不表達(dá)．
④提取小鼠體細(xì)胞的總RNA，加入Actin基因（編碼細(xì)胞骨架蛋白）和neo^r基因的RNA探針，之后加入RNA酶水解單鏈RNA．若探針能與細(xì)胞樣品的RNA結(jié)合成雙鏈RNA則不被酶水解而保留，電泳分析時(shí)呈現(xiàn)明顯條帶（在記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，有明顯條帶用“+”表示，無(wú)明顯條帶用“一”表示）．請(qǐng)將支持③推測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表中ⅰ、ⅱ、ⅲ處．

	野生型小鼠	突變基因來(lái)自父本的雜合子小鼠	突變基因來(lái)自母本的雜合子小鼠
Actin基因的RNA探針	+	+	+
neor基因的RNA探針	ⅰ-	ⅱ+	ⅲ-

（3）雜合子小鼠雌雄個(gè)體交配，則后代的表現(xiàn)型及比例為野生型：發(fā)育遲緩型=1：1．

Answer 1

分析 1、根據(jù)比較Ⅰ⁺、Ⅰ^-基因，發(fā)現(xiàn)Ⅰ⁺基因的外顯子序列被替換成neo^r基因序列，基因就會(huì)不變?yōu)棰?SUP>-基因．因此檢測(cè)小鼠的基因型，需根據(jù)外顯子2和neo^r基因序列設(shè)計(jì)DNA分子探針，判斷是否含有Ⅰ⁺或Ⅰ^-基因．根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，后代出現(xiàn)發(fā)育遲緩、體型瘦弱型或出現(xiàn)正常發(fā)育的，因此可判斷出：I基因的功能是與生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)．
2、分析系譜圖，發(fā)現(xiàn)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(wú)法判斷性狀的顯、隱性，所以也無(wú)法判斷Ⅰ⁺、Ⅰ^-基因的顯、隱性．根據(jù)遺傳系譜圖發(fā)現(xiàn)：F₁→F₂或F₂→F₃或F₃→F₄中，父本如果有突變基因，也就是發(fā)育遲緩、體型瘦弱的雜合體，子代雜合體就會(huì)是發(fā)育遲緩、體型瘦弱型，母本是發(fā)育遲緩、體型瘦弱的雜合體，后代不會(huì)出現(xiàn)發(fā)育遲緩、體型瘦弱的雜合體，可推斷出突變基因來(lái)自于父本．

解答 解：（1）根據(jù)題干“入含neo^r基因（新霉素抗性基因）的DNA片段”，可以推斷出：需用含新霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞，如果細(xì)胞存活，說(shuō)明具有抗新霉素的功能，是突變的胚胎干細(xì)胞；如果不能存活，說(shuō)明不是突變的胚胎干細(xì)胞．
（2）①根據(jù)比較Ⅰ⁺、Ⅰ^-基因，發(fā)現(xiàn)Ⅰ⁺基因的外顯子序列被替換成neo^r基因序列，基因就會(huì)不變?yōu)棰?SUP>-基因．因此檢測(cè)小鼠的基因型，需根據(jù)外顯子2和neo^r基因序列設(shè)計(jì)DNA分子探針，判斷是否含有Ⅰ⁺或Ⅰ^-基因．根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，后代出現(xiàn)發(fā)育遲緩、體型瘦弱型或出現(xiàn)正常發(fā)育的，因此可判斷出：I基因的功能是與生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)．
②分析系譜圖，發(fā)現(xiàn)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(wú)法判斷性狀的顯、隱性，所以也無(wú)法判斷Ⅰ⁺、Ⅰ^-基因的顯、隱性．
③根據(jù)遺傳系譜圖發(fā)現(xiàn)：F₁→F₂或F₂→F₃或F₃→F₄中，父本如果有突變基因，也就是發(fā)育遲緩、體型瘦弱的雜合體，子代雜合體就會(huì)是發(fā)育遲緩、體型瘦弱型，可推斷出突變基因來(lái)自于父本；而母本是發(fā)育遲緩、體型瘦弱的雜合體，后代不會(huì)出現(xiàn)發(fā)育遲緩、體型瘦弱的雜合體，由此進(jìn)一步推測(cè)來(lái)自母本的I基因在體細(xì)胞中不表達(dá)．
④野生型小鼠的基因型為Ⅰ⁺Ⅰ⁺，無(wú)突變基因，不會(huì)轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA，因此不能與net^r基因的RNA探針配對(duì)，即i為-；突變基因來(lái)自父本的雜合子小鼠，含有突變基因，會(huì)轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA可以與與net^r基因的RNA探針配對(duì)，呈現(xiàn)出明顯條帶，即ⅱ：+；突變基因來(lái)自母本的雜合子小鼠，因I基因在體細(xì)胞中不表達(dá)，不會(huì)轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA，所以不會(huì)呈現(xiàn)出明顯條帶，即ⅲ：-．
（3）雜合子小鼠雌雄個(gè)體交配，即：Ⅰ⁺Ⅰ^-×Ⅰ⁺Ⅰ^-→Ⅰ⁺Ⅰ⁺：Ⅰ⁺Ⅰ^-：Ⅰ^-Ⅰ^-=1：2：1．由于突變基因來(lái)自父本時(shí)，雜合子小鼠會(huì)表現(xiàn)出發(fā)育遲緩、體型瘦弱的性狀，因此后代的表現(xiàn)型及比例為野生型：發(fā)育遲緩型=1：1．
故答案為：
（1）新霉素
（2）①外顯子2和neo^r基因      生長(zhǎng)發(fā)育
②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(wú)法判斷性狀的顯、隱性，所以也無(wú)法判斷Ⅰ⁺、Ⅰ^-基因的顯、隱性
③父本      母本
④�。�-、ⅱ：+、ⅲ：-
（3）野生型：發(fā)育遲緩型=1：1

點(diǎn)評(píng) 本題以基因序列改變引起基因突變的技術(shù)為背景，考查基因工程、遺傳等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析題文提取信息的能力．