(1)雄家蚕的性染色体为ZZ,雌家蚕为ZW。已知幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因,结天然绿色蚕基因(G)与白色蚕基因(g)是位于常染色体上的一对等位基因,T 对t,G对g为显性。
1)现有一杂交组合:ggZTZT X GGZtW,F1中结天然绿色蚕的雄性个体所占比例为_________, F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色蚕的雄性个体所占比例为_________。
2)雄性蚕产丝多,天然绿色蚕丝销路好。现有下来基因型的雄、雌亲本:GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTZt、gg ZTZt、GgZtZt,请设计一个杂交组合,利用幼蚕体色油质透明区别的特点,从F1中选择结天然绿色蚕的雄蚕用用生产(用遗传图解和必要的文字表述)。
(2)家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可以提取干扰素用于制药。
1)进行转基因操作前,需用_________酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞。
2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_________和_________之间。
3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。改PCR反应体系的主要成分应该包含:扩增缓冲液(含Mg2+)、水,4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_________和_________。
4)利用生物反应器培养家蚕细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以_________增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。
答案
见解析
解析
(1)1)ggZTZT X GGZtW杂交组合中子代的基因型为GgZTW、GgZTZt 且比值为1:1, 所以天然绿色蚕的雄性个体占1/2. GgZTW X GgZTZt 的子代为1GGZTZt :1GGZTW:1GG ZTZT : 2 GgZT Zt:2Gg ZTW:2Gg ZTZT :1: ggZTZt :1ggZTW :1gg ZTZT 所以符合题意的油质透明且结天然绿色蚕的雄性个体所占比例为3/16
2)考查的知识点是通过性状判断性别。
(解法一)P:基因型ggZt Zt X GGZTW
F1基因型GgZT Zt Gg ZtW
从子代中淘汰油质透明的雌性个体,保留体色正常的雄性个体用于生产。
(解法二)P:基因型 GgZT Zt X GGZTW
F1基因型GgZT ZT Gg ZtW GG ZT ZT GG ZtW
从子代中淘汰油质透明的雌性个体,保留体色正常的雄性个体用于生产。
(2)考查的知识点为动物细胞培养和基因工程.。
1)为了使组织分散开为单个细胞通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。
2)启动子位于目的基因的首端,终止子位于目的基因的尾端。
3)PCR反应体系的主要成分应扩增缓冲液(含Mg2+)、水,4种脱氧核糖苷酸、模板DNA 、TaqDNA聚合酶、两种引物。
4)细胞离体培养时通常表现出:贴壁生长和接触抑制,多孔的中空薄壁小玻璃珠能增大贴壁生长的附着面积,增加培养的细胞数量.
扩展知识
伴性遗传
——伴性遗传病位于性染色体上的致病基因引起的疾病称为伴性遗传病(sex-linked inheritable dis ease)。此病分为X伴性遗传病和Y伴性遗传病两大类。
(一)X伴性显性遗传病(X-linked dominant inheritable disease)
本病是由位于X染色体上的显性致病基因所引起的疾病。其特点是:
①不管男女,只要存在致病基因就会发病,但因女子有两条X染色体,故女子的发病率约为男子的两倍。因为没有一条正常染色体的掩盖作用,男子发病时,往往重于女子。
②病人的双亲中必有一人患同样的病(基因突变除外)。
③可以连续几代遗传,但患者的正常女子不会有致病基因再传给后代。
④男病人将此病传给女儿,不传给儿子,女病人(杂合体)将此病传给半数的儿子和女儿。
1.遗传性肾炎(hereditary nephritis)儿时多仅为无症状蛋白尿或反复发作的血尿(有些病例可为肉眼血尿),较少有高血压。但病情持续缓慢地进展,男性到青壮年期常死于慢性肾功能衰竭;女性病情较轻,可达到正常寿限,但偶尔也有个别患者发展到尿毒症者。
有的患者有神经性耳聋;有的患者眼异常,如白内障、近视或锥形晶体、锥形角膜、眼球震颤和球形晶体等。致病基因位于Xq21.3~q24。不过遗传性肾炎存在遗传异质性,即也有常染色体显性遗传和常染色体隐性遗传。
2.假肥大型肌营养不良症(pseudohypertrophic muscular dystrophy) 1岁后开始表现出临床症状。患儿在开始站立和行走时发生困难,首先受影响的是盆带肌,随后累及肩带肌。患儿动作笨拙,易跌,走路蹒跚,登楼梯和蹲下后起立困难,不能象同龄孩子一样跑、跳。随着病变的发展,患儿因背部伸肌无力,使其站立时脊柱前凸;由于臀中肌无力,导致行走时骨盆向两侧上下摆动,呈特殊的鸭行步态。患儿从仰卧位起立时需先翻转为俯卧,再以双手支持地面和下肢缓慢地站立,称为Gower症。由于肩胛带和前锯肌的萎缩和无力,双臂前撑时即可出现肩胛骨突起,呈“翼状肩”。绝大部分患儿伴随有假性肌肥大,以腓肠肌最为显著,三角肌、舌肌也有肥大改变,腱反射减弱或消失。常累及心脏而致心脏扩大、心动过缓,有时因心力衰竭而突然死亡。病变呈进行性加重,一般到10岁时已不能行走,大多患者最终卧床不起,并发痉挛、褥疮、肺炎,20岁前后死亡。常伴智力低下,部分患者脑电图异常,表明有器质性障碍。
常见的X伴性显性遗传病还有:深褐色齿、牙珐琅质发育不良,钟摆型眼球震颤,口、面、指综合症,脂肪瘤,脊髓空洞症,棘状毛囊角质化,抗维生素D佝偻病等。
(二) X伴性隐性遗传病(X-linked recessive inheritable disease)
这类遗传性疾病是由位于X染色体上的隐性致病基因引起的,女子的两条X染色体上必须都有致病的等位基因才会发病。但男子因为只有一条X染色体,Y染色体很小,没有同X染色体相对应的等位基因。因此,这类遗传病对男子来说,只要X染色体上存在有致病基因就会发病。X伴性隐性遗传病的特点是:
①患病的男子远多于女子,甚至在有些病中很难发现女患者,这是因为两条带有隐性致病基因的染色体碰在一起的机会很少所致。
②患病的男子与正常的女子结婚,一般不会再生有此病的子女,但女儿都是致病基因的携带者;患病的男子若与一个致病基因携带者女子结婚,可生出半数患有此病的儿子和女儿;患病的女子与正常的男子结婚,所生儿子全有病,女儿为致病基因携带者。
③患病的男子双亲都无病时,其致病基因肯定是从携带者的母亲遗传而来的,若女子患此病时,其父亲肯定是有病的,而其母亲可有病也可无病。
④患病女子在近亲结婚的后代中比非近亲结婚的后代中要多。
1.血友病(hemophilia)该症是一种先天性出血性疾病,它是由于X染色体上的隐性致病基因导致血液中缺乏一种凝血因子——抗血友病球蛋白或血浆凝血活素因子引起的。患者常常自发性出血或某处破裂流血不止,尤以关节腔、肌肉、皮下粘膜及泌尿系统最易出血,此病患者最后会因流血过多而死亡。因此,血友病是一种致死性的遗传病。男性患者一般很少能活过20岁,所以女性为致病基因纯合体的机会极少。致病基因定位于Xq 28。
血友病最著名的一个例子是英国“皇家病”。维多利亚女王是一个血友病基因携带者,她的一个儿子利澳波德死于血友病,女儿普林赛斯、比阿丽斯也同样是血友病基因的携带者。普林赛斯的儿子中有两个患血友病,一个女儿埃娜女王也是血友病基因携带者,她也生了两个患血友病的儿子。
2.葡萄糖6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症(glucose-6-phos-phate dehydrogenase de ficienly)该症属伴X不完全显性遗传,男女致病基因携带者体内细胞中G6PD的活性尽管极低(女性杂合体稍高),身体却无异常表现。但是,这种病如果食入蚕豆、蚕豆花粉或服用包括阿斯匹林、乙酰苯胺,对氨基苯磺酰胺和其他磺胺药,及数种抗微生物剂,伯氨喹、奎尼丁和几种其他的抗疟药以及蒂等药物时,其大量的红细胞就会突然遭到破坏而出现严重贫血,不仅运动能力急剧下降,而且身体健康也深受影响。致病基因定位于Xq28。
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