Question

小鼠的繁殖能力强，相对性状明显，是常用的遗传实验材料，用小鼠进行遗传学实验，小鼠的弯曲尾（B）对正常尾（b）显性。遗传学家针对小鼠的尾形进行了相应的遗传实验。实验一：

父本	母本	子一代
弯曲尾	正常尾	弯曲尾(♀):正常尾(♂)=1:1

实验二：遗传学家将一个 DNA 片段导入到子一代弯曲尾雌鼠的体细胞中，通过 DNA 重组和克隆技术获得一只转基因正常尾小鼠。

说明：①插入的 DNA 片段本身不控制具体的性状；

②小鼠体内存在该 DNA 片段，B 基因不表达，即该DNA 片段和B 基因同时存在是表现为正常尾，b基因的表达不受该片段影响；

③若小鼠的受精卵无控制尾形的基因（B、b），将导致胚胎致死。

请回答：

（1）由实验一可知，控制小鼠尾形的基因位于________染色体上，子一代雄鼠的基因型是___________。

（2）该转基因小鼠的育种原理是___________________。

（3）遗传学家认为该 DNA 片段插入到小鼠染色体上的位置有 4 种可能（见图）。为确定具体的插入位置，进行了相应的杂交实验。（不考虑交叉互换）

实验方案：让该转基因正常尾小鼠与非转基因正常尾雄性小鼠杂交，统计子代的表现型种类及比例。结果与结论：

①若子代正常尾雌鼠：弯曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：弯曲尾雄鼠=1:1:1:1，则该 DNA 片段的插入位置属于第 1 种可能性；

②若子代_______________________________，则该 DNA 片段的插入位置属于第 2 种可能性；

③若子代全为正常尾，且雌雄比例为1:1，则该 DNA 片段的插入位置属于第 3 种可能性；

④若子代_______________________________，则该 DNA 片段的插入位置属于第 4 种可能性。

（4）如上（3）题的第二种情况插入DNA方式中，插入的该DNA片段与控制尾形的基因在遗传过程中满足遗传基本规律中基因的_________________（填文字）定律，遗传的基本规律是指____________（填选项，只有一项符合题意）。

A．遗传性状传递的规律                    B．精子与卵细胞结合的规律

C．有性生殖细胞形成时基因的传递规律      D．生物性状表现的一般规律

Answer

X XbY 基因重组 正常尾雌鼠：弯曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：弯曲尾雄鼠=3:1:3:1（或弯曲尾：正常尾=1:3） 全为正常尾，且雌雄比例为2:1（或正常尾雌鼠：正常尾雄鼠=2:1） 自由组合 C

【解析】

据实验一，子一代雌雄个体性状不同，可判断为伴性遗传，控制尾形的基因在X染色体上；而该DNA片段插入到小鼠染色体上的4种可能位置中，1、3两种情况使得该片段和B基因在一对同源染色体上，第2种情况使得该片段与B基因遵循自由组合定律，第四种情况则破坏了B基因。

（1）根据实验一，子代雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾，说明小鼠尾形表现与性别有关，且基因位于X染色体上，同时可推知亲本的基因型是XbXb、XBY，而子一代雄鼠的基因型是XbY；
（2）基因工程的育种原理是基因重组；
（3）②子一代弯曲尾雌鼠的基因型是XBXb，由于DNA片段导入后，B不表达，但b基因的表达不受影响，所以表现型是正常尾．①如果该DNA片段的插入位置属于第2种可能性，即插入到另外一对同源染色体上，根据题干信息，让该转基因正常尾小鼠与非转基因正常尾雄性小鼠（XbY）杂交，后代中有1/2个体含有该DNA片段，1/2的个体不含有该DNA片段，含有DNA片段的个体，B不表达，雌雄性弯曲尾中有1/2的个体表现为正常尾，后代表现型为正常尾雌鼠：弯曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：弯曲尾雄鼠=3：1：3：1（或弯曲尾：正常尾=1：3）；
④如果该DNA片段的插入位置属于第4种可能性，即 插入到B基因中，则B基因破坏，如果还存在b基因则表现型为正常尾，如果没有b则死亡，后代表现型为全为正常尾，且雌雄比例为2：1；
（4）在第二种插入DNA方式中，插入的该DNA片段与控制尾形的基因位于非同源染色体上，所以在遗传过程中遵循基因的自由组合定律。遗传的规律是指有性生殖细胞形成时基因的传递规律，故选C项。