Hedgehog基因（H）廣泛存在于無脊椎動物和脊椎動物中，在胚胎發(fā)育中起重要作用。我國科研工作者利用基因敲除和核酸分子雜交技術(shù)研究了H基因在文昌魚胚胎發(fā)育中的作用。
（1）在脊椎動物各個不同類群中，H基因的序列高度相似。H基因高度保守，是由于該基因的突變類型在

自然選擇（進化）

自然選擇（進化）

中被淘汰。
（2）研究者使用了兩種TALE蛋白對文昌魚的H基因進行敲除。TALE蛋白的結(jié)構(gòu)是人工設計的，蛋白質(zhì)的中央?yún)^(qū)能夠結(jié)合H基因上特定的序列，F(xiàn)區(qū)則能在該序列處將DNA雙鏈切開，如圖所示。

①根據(jù)TALE蛋白的功能設計出其氨基酸序列，再根據(jù)氨基酸序列對應的mRNA序列推測出編碼TALE蛋白的DNA序列，人工合成DNA序列之后再以其為模板進行

轉(zhuǎn)錄

轉(zhuǎn)錄

生成mRNA。
②將兩種mRNA用

顯微注射

顯微注射

法導入文昌魚的卵細胞中，然后滴加精液使卵受精。此受精卵發(fā)育成的個體為F₀代。
③F₀代個體細胞內(nèi)被兩種TALE蛋白處理過的DNA重新連接后，H基因很可能因發(fā)生堿基對的

缺失

缺失

而喪失功能，基因喪失功能則被稱為“敲除”。
（3）提取F₀代胚胎細胞DNA，克隆H基因，用BsrGⅠ進行切割，電泳后用放射性同位素標記的H基因片段為探針進行

DNA分子雜交

DNA分子雜交

，實驗結(jié)果如圖2所示。圖中樣品

2

2

代表的F₀個體中部分H基因已被敲除。
（4）將F₀代與野生型魚雜交，再從F₁代魚中篩選出某些個體相互交配，在F₂代幼體發(fā)育至神經(jīng)胚期時進行觀察和計數(shù)，結(jié)果如下表所示。

	F2中正常幼體數(shù)	F2中畸形（無口和鰓，尾部彎曲）幼體數(shù)
第一組	101	29
第二組	106	33
第三組	98	31

根據(jù)雜交實驗結(jié)果可知，F(xiàn)₁代魚中篩選出的個體均為

雜合子

雜合子

（雜合子/純合子），H基因的遺傳符合

基因分離

基因分離

定律。隨著幼體繼續(xù)發(fā)育，進一步檢測到的各組中正常個體數(shù)與畸形個體數(shù)的比例將會

升高

升高

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