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由于生物界普遍存在着基因之间的相互作用,等位基因之间有不完全显性、共显性等情况,非等位基因之间存在着互补基因、抑制基因、上位基因等情况,虽然基因的遗传规律没有改变,基因型及比例没有改变,但是表现型发生了变化,导致性状比例发生改变。
(1)鼠尾草的植株有3种颜色:红色、白色、紫色,由两对等位基因共同控制,这两对基因是自由组合的。两种显性基因(C和P)同时存在时植株呈紫色,只有C存在时植株呈现红色,只要有cc的存在,植株就表现为白色。在这种情况下,基因型为CcPp的个体自交,后代的表现型及比例为(比例按由高到低的顺序排列,否则不给分)_______________。
(2)甜豌豆花色的紫色和白色是一对相对性状,由非同源染色体上的两对等位基因共同控制,只有当两种显性基因A和B同时存在(但与A、B的个数无关)时,才能合成紫色素,花色呈现紫色。当只有一种显性基因A或B存在时,就不会合成紫色素,花色为白色。在这种情况下,基因型为AaBb的个体自交,后代的表现型及比例为(比例按由高到低的顺序排列,否则不给分)__________________________。
(3)在西葫芦的皮色遗传中,黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在白色显性基因(W)存在时,则基因Y和y都不能表达。W对Y和y的表达都有控制作用。皮色遗传是由两对基因共同控制的,这两对基因是独立遗传的。这种情况下,基因型为WwYy的个体自交,后代的表现型及比例为(比例按由高到低的顺序排列,否则不给分)_______________。
(4)人类的皮肤含有黑色素,黑人含量最多,白人含量最少。皮肤中黑色素的多少,由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制,显性基因A和B可以使黑色素增加,两者增加的量相等,并且可以累加。若基因型中有4个显性基因,表现型为黑色;基因型中有2个显性基因(如AaBb…)表现型为中色;基因型中无显性基因表现型为白色;基因型中有3个显性基因(如AABb…),表现型为黑中有白;基因型中有一个显性基因(如Aabb…),表现型为白中有黑。若一纯种的黑人与一纯种的白人结婚,后代肤色为中间色(基因型为AaBb),如果该后代与基因型相同的异性结婚,后代的的表现型及比例为(比例按由高到低的顺序排列,否则不给分)_____________________。
(5)萝卜的根形是由位于两对同源染色体上的两对等位基因(D、d和R、r)决定的。现用两个纯合的圆形块根萝卜作亲本进行杂交,结果如下图。
①.亲本P中两个纯合圆形块根的基因型分别是_____________和_________________。
②.中圆形块根的基因型有___________种。
回答下列I、II小题
I.(14分)“基因敲除”技术(通常叫基因打靶)的出现,可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因,以研究某一基因在生物个体发育和病理过程中的作用,从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下:
第一步:分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞,在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步:突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断,利用基因工程技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因),使该片段上的靶基因失活。
第三步:突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:
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请根据上述资料,回答下列问题:
(1)在上述的“基因敲除技术”中,采用的生物工程技术有 。
(2)“基因敲隙技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有____性。
(3)在靶基因中插入neoR基因的目的是 。
(4)基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞,可利用重组基因上的 进行检测。将失活靶基因导入胚胎干细胞的操作完成后,通常需要进行筛选,其原因是 。
(5)假设经过上图表示的过程,研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,则其一个卵原细胞产生的卵细胞携带neoR基因的概率是__ 。若该克隆雌鼠与普通小鼠交配,理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为____ 。
II.(8分)菜豆种皮颜色由两对非等位基因A(a)和B(b)调控。A基因控制黑色素合成(A—显性基因一出现色素,AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(B—显性基因—修饰效应出现,BB使色素颜色完全消失,Bb使色素颜色淡化)。现有亲代种子P1(纯种、白色)和P2(纯种、黑色),杂交实验如右图:
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(1)①P1的基因型是____;F1的基因型是__ 。
②F2中种皮为白色的个体基因型有 种,其中纯种个体大约占____。
(2)从F2取出一粒黑色种子,在适宜条件下培育成植株。为了鉴定其墓因型,将其与F1杂交,预计可能的实验结果,并得出相应的结论:
①若子代表现为__ __,则该黑色种子的基因型为 。
②若子代表现为_ ___,则该黑色种子的基因型为 。
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1990 年,人类首次基因疗法获得成功。这例临床患者是个4岁的女孩,因体内不能合成腺苷脱氨酶(ADA),缺乏正常的免疫能力,而导致先天性重症联合免疫缺陷病(SCID)。治疗首先从患者血液中获得T细胞,在绝对无菌的环境里用逆转录病毒把ADA基因转入T细胞,再在体外大量繁殖扩增。第一次治疗将10亿个这种带正常基因的T细胞输给病孩,以后每隔1~2 个月再输1次,共输了7次,患儿的免疫功能在治疗后显著好转,这个女孩治疗上的成功,标志着人类在治疗遗传性疾病方面进入了一个全新的阶段。
(1)体外培养T细胞获得成功,培养液中应加入_________________________等成分。
(2)在T细胞增殖过程中,是否发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合?__________。为什么?_____________________________。
(3)在基因治疗过程中,逆转录病毒的作用相当于基因工程操作工具中的_________,此基因工程中的目的基因是_________,目的基因的受体细胞是_________。
(4)将转基因T细胞多次输回到患者体内后,患者免疫力趋于正常是由于其体内产生了_________。
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