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蒋世禄的生物课堂内外

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13年北京29题——求重组率的问题  

2014-11-06 18:49:01|  分类: 生物试题赏、评、 |  标签: |举报 |字号 订阅

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30.斑马鱼的酶D17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MN进行如下杂交实验

2013(北京卷)理综生物 - 蒋迎仙 - 蒋世禄的生物课堂内外
 

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____________。将重组质粒显微注射到斑马鱼__________中,整合到染色体上的G基因______________后,使胚胎发出绿色荧光。
2根据上述杂交实验推测
亲代M的基因型是____________(选填选项前的符号)
aDDgg                b.Ddgg
子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括________(选填选项前的符号)。
aDDGG      bDDGg      cDdGG      dDdGg
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__________(填MN)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中,同源染色体的__________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______________

【答案】1)限制性核酸内切酶    DNA连接酶   受精卵   表达
2)①b    bd
3N   非姐妹染色单体     4×红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数

如何求重组率?——北京卷第30题第(3)小问的探讨 [精华]


关于第(3)小问的计算方法:
方法一:
M和N杂交本来是不会出现既有红色又有绿色荧光的胚胎的,但是实际上出现了,说明有一部分初级精(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。
假设有x个初级精(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,有y个没发生。由于一个初级精母细胞能产生4个配子,所以总配子为4x+4y。一个发生交换的细胞将产生两个重组的配子两个非重组的配子,所以重组配子占总配子的比例为:2x÷(4x+4y)。
4x+4y个配子能产生4x+4y个胚胎,即,总胚胎为4x+4y。2x个重组配子能产生2x个胚胎分别是:DdGg、DDgg、ddGg、Ddgg.其中计数的(有红色又有绿色荧光的)只有ddGg占四分之一,所以红·绿荧光胚胎数量为1/4×2x。所以红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数等于(1/4×2x)÷(4x+4y)。
可以得到重组配子占其全部配子的比例等于4×红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数。
当然以上方法比较繁琐。

方法二:
棋盘法:正常情况下,N产生的配子分别是1/2的DG和1/2的dg,发生重组后,会产生Dg和dG,设重组的配子比率分别是x,则配子分别的(1/2-x)的DG、(1/2-x)的dg、x的Dg和x的dG,M产生的配子为1/2的Dg和1/2的dg,那么产生的红·绿荧光胚胎ddGg的数量为1/2*x,它的数量是可以统计的,即ddGg的数量为1/2*x等于红·绿荧光胚胎树,那么该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例应为2x,等于红·绿荧光胚胎占总胚胎比例的4倍。

解释:无论有多少比例的细胞发生交叉互换,N产生的配子就四种,分别是DG、dg、Dg、dG,其中Dg和dG是重组的,假设Dg和dG的配子比率为x,所以重组配子占其全部配子的比例为2x.M产生的配子为1/2的Dg和1/2的dg,所以产生的红·绿荧光胚胎ddGg的比例为1/2x,即1/2x=红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数。得到:重组配子占其全部配子的比例=2x=4×红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数。
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