GAL4/UAS是從酵母菌中發(fā)現(xiàn)的DNA序列，GAL4蛋白是一個(gè)轉(zhuǎn)錄激活因子，可以特異性識(shí)別并結(jié)合DNA分子上的UAS序列，激活該序列下游的基因轉(zhuǎn)錄。研究人員將GAL4基因和上游連接UAS序列的待測(cè)基因（基因N）分別轉(zhuǎn)入果蠅細(xì)胞中，通過控制基因N的表達(dá)來研究基因N功能。研究過程如圖1所示。
（1）步驟1：為獲得GAL4基因純合的果蠅品系（GAL4品系），研究者進(jìn)行了如下操作。
①GAL4基因本身不控制特定性狀，因此研究人員以紅眼基因作為 標(biāo)記或報(bào)告標(biāo)記或報(bào)告基因，將GAL4基因轉(zhuǎn)入白眼果蠅中（白眼基因是位于X染色體上的隱性基因，可用b表示）。已知外源基因是單拷貝插入的，選擇白眼雌蠅與轉(zhuǎn)基因紅眼雄蠅雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)型為 雌蠅均為紅眼，雄蠅均為白眼雌蠅均為紅眼，雄蠅均為白眼，說明外源基因插入到了X染色體上。
②果蠅X染色體上基因m能使帶有該基因的雌配子致死，研究人員取帶有該基因的 白白眼雄蠅與F1中的紅眼雌蠅雜交，將子代中 紅眼（雌雄）紅眼（雌雄）果蠅選出，相互交配后獲得的子代即為GAL4品系。
（2）步驟2：獲得UAS-基因N品系的相關(guān)操作。
①某品系果蠅2號(hào)染色體上有純合致死的卷翅基因D和另一純合致死的基因E，如圖2所示。該品系（平衡致死系）果蠅相互交配，子代性狀為 全為卷翅全為卷翅。
②將2號(hào)染色體上導(dǎo)入單拷貝的基因群2的果蠅與上述平衡致死系果蠅雜交，選擇子代中性狀為 卷翅并發(fā)綠色熒光卷翅并發(fā)綠色熒光的果蠅相互交配，產(chǎn)生的新一代果蠅將出現(xiàn) 卷翅并發(fā)綠色熒光：非卷翅發(fā)綠色熒光=2：1卷翅并發(fā)綠色熒光：非卷翅發(fā)綠色熒光=2：1的性狀分離比，挑選其中 不卷翅并綠色熒光不卷翅并綠色熒光性狀的果蠅即為所需的純合UAS-基因N品系。
③若轉(zhuǎn)入的待測(cè)基因具有純合致死效應(yīng)，保留上述選育過程的 卷翅并發(fā)綠色熒光卷翅并發(fā)綠色熒光性狀果蠅可以防止逐代繁殖過程中該基因 頻率下降而最終丟失（或被淘汰）頻率下降而最終丟失（或被淘汰）。
（3）鐵蛋白是一種在各種生物細(xì)胞中普遍存在的蛋白質(zhì)，由重鏈和輕鏈組成，能夠結(jié)合Fe2+，避免細(xì)胞受Fe2+毒害。研究人員將GAL4品系雌蠅與UAS-human FTL（人類鐵蛋白輕鏈基因）品系雄蠅雜交，發(fā)現(xiàn)F1中綠色熒光果蠅出現(xiàn)因Fe2+毒害導(dǎo)致的剛毛缺失、復(fù)眼發(fā)育不良等UAS-human FTL品系果蠅并不具有的性狀。結(jié)合上述研究模型，分析該性狀出現(xiàn)的原因是 F1中綠色熒光果蠅的GAL4蛋白激活human FTL基因，表達(dá)出的人類鐵蛋白輕鏈與果蠅鐵蛋白輕鏈競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合果蠅鐵蛋白重鏈，但形成的鐵蛋白不能有效結(jié)合Fe2+以避免其毒害細(xì)胞，導(dǎo)致果蠅出現(xiàn)缺陷性狀F1中綠色熒光果蠅的GAL4蛋白激活human FTL基因，表達(dá)出的人類鐵蛋白輕鏈與果蠅鐵蛋白輕鏈競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合果蠅鐵蛋白重鏈，但形成的鐵蛋白不能有效結(jié)合Fe2+以避免其毒害細(xì)胞，導(dǎo)致果蠅出現(xiàn)缺陷性狀。這一研究為human FTL基因突變?cè)斐傻摹巴砥诎l(fā)作的基底神經(jīng)中樞疾病”遺傳病提供了機(jī)理方面的解釋。
【考點(diǎn)】伴性遺傳．
【答案】標(biāo)記或報(bào)告；雌蠅均為紅眼，雄蠅均為白眼；白；紅眼（雌雄）；全為卷翅；卷翅并發(fā)綠色熒光；卷翅并發(fā)綠色熒光：非卷翅發(fā)綠色熒光=2：1；不卷翅并綠色熒光；卷翅并發(fā)綠色熒光；頻率下降而最終丟失（或被淘汰）；F1中綠色熒光果蠅的GAL4蛋白激活human FTL基因，表達(dá)出的人類鐵蛋白輕鏈與果蠅鐵蛋白輕鏈競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合果蠅鐵蛋白重鏈，但形成的鐵蛋白不能有效結(jié)合Fe2+以避免其毒害細(xì)胞，導(dǎo)致果蠅出現(xiàn)缺陷性狀
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：88引用：1難度：0.6
相似題
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1．結(jié)合材料回答問題：
Ⅰ．一般情況下，哺乳動(dòng)物的性別決定方式為XY型，有Y染色體則為雄性，在體細(xì)胞中存在兩條X染色體時(shí)，任意一條X染色體上的基因表達(dá)，另一條X染色體會(huì)高度螺旋化為巴氏小體失活，其上基因不表達(dá)。
Ⅱ．貓是哺乳動(dòng)物，其毛色遺傳受多對(duì)等位基因的控制，毛的黑色和黃色由位于X染色體上的基因A/a控制，毛色淡化由位于常染色體上的基因B/b控制，當(dāng)基因型為bb時(shí)，可使貓的色素密度降低，黑色可淡化成藍(lán)色，黃色可淡化成奶油色。巴氏小體的存在會(huì)使不同體細(xì)胞中毛色基因表達(dá)不同，因此貓還可出現(xiàn)黑黃相間的毛色。
（1）若借助顯微鏡判斷某哺乳動(dòng)物體細(xì)胞取自雄性還是雌性，除可依據(jù)體細(xì)胞中X和Y染色體形態(tài)上的差異外，根據(jù)題意推測(cè)還可依據(jù)細(xì)胞核中巴氏小體的有無來區(qū)分，理由是。
（2）研究人員用純種黑貓XAXA和黃貓XaY雜交多次后產(chǎn)生了一只雄性黑黃相間貓，該貓的基因型是，產(chǎn)生該變異原因是。
（3）若一只純合雌性藍(lán)貓與另一只純合雄性貓交配，產(chǎn)生一只黑黃相間的貓，則這只貓的性別是（填“雌性”或“雄性”），親本中雄性貓的表現(xiàn)型是，若這對(duì)親本產(chǎn)生的F1相互交配，F(xiàn)2中出現(xiàn)奶油色貓的概率是。發(fā)布：2025/1/8 8:0:1組卷：3引用：2難度：0.5 -
2．我國(guó)古代勞動(dòng)人民早就發(fā)現(xiàn)“牝雞司晨”的性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。已知雞是ZW型性別決定，控制雞羽毛蘆花（B）和非蘆花（b）的基因只位于Z染色體上，WW的胚胎不能存活。一只性反轉(zhuǎn)的蘆花雄雞與非蘆花雌雞交配，F(xiàn)1的性別為雌：雄=2：1。下列推斷錯(cuò)誤的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/31 8:0:1組卷：30引用：2難度：0.7 -
3．已知家蠶為ZW型性別決定，不考慮其他致死基因，則在Z或X染色體上的隱性致死基因?qū)倚Q和人類性別比例的影響是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/31 8:0:1組卷：1引用：1難度：0.7
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