GAL4/UAS是從酵母菌中發(fā)現的DNA序列，GAL4蛋白是一個轉錄激活因子，可以特異性識別并結合DNA分子上的UAS序列，激活該序列下游的基因轉錄。研究人員將GAL4基因和上游連接UAS序列的待測基因（基因N）分別轉入果蠅細胞中，通過控制基因N的表達來研究基因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 標記或報告標記或報告基因，將GAL4基因轉入白眼果蠅中（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，選擇白眼雌蠅與轉基因紅眼雄蠅雜交，F1表現型為 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品系的相關操作。
①某品系果蠅2號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號染色體上導入單拷貝的基因群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，產生的新一代果蠅將出現 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若轉入的待測基因具有純合致死效應，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胞中普遍存在的蛋白質，由重鏈和輕鏈組成，能夠結合Fe2+，避免細胞受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F1中綠色熒光果蠅出現因Fe2+毒害導致的剛毛缺失、復眼發(fā)育不良等UAS-human FTL品系果蠅并不具有的性狀。結合上述研究模型，分析該性狀出現的原因是 F1中綠色熒光果蠅的GAL4蛋白激活human FTL基因，表達出的人類鐵蛋白輕鏈與果蠅鐵蛋白輕鏈競爭結合果蠅鐵蛋白重鏈，但形成的鐵蛋白不能有效結合Fe2+以避免其毒害細胞，導致果蠅出現缺陷性狀F1中綠色熒光果蠅的GAL4蛋白激活human FTL基因，表達出的人類鐵蛋白輕鏈與果蠅鐵蛋白輕鏈競爭結合果蠅鐵蛋白重鏈，但形成的鐵蛋白不能有效結合Fe2+以避免其毒害細胞，導致果蠅出現缺陷性狀。這一研究為human FTL基因突變造成的“晚期發(fā)作的基底神經中樞疾病”遺傳病提供了機理方面的解釋。
【考點】伴性遺傳．
【答案】標記或報告；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，表達出的人類鐵蛋白輕鏈與果蠅鐵蛋白輕鏈競爭結合果蠅鐵蛋白重鏈，但形成的鐵蛋白不能有效結合Fe2+以避免其毒害細胞，導致果蠅出現缺陷性狀
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：91引用：1難度：0.6
相似題
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1．結合材料回答問題：
Ⅰ．一般情況下，哺乳動物的性別決定方式為XY型，有Y染色體則為雄性，在體細胞中存在兩條X染色體時，任意一條X染色體上的基因表達，另一條X染色體會高度螺旋化為巴氏小體失活，其上基因不表達。
Ⅱ．貓是哺乳動物，其毛色遺傳受多對等位基因的控制，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，當基因型為bb時，可使貓的色素密度降低，黑色可淡化成藍色，黃色可淡化成奶油色。巴氏小體的存在會使不同體細胞中毛色基因表達不同，因此貓還可出現黑黃相間的毛色。
（1）若借助顯微鏡判斷某哺乳動物體細胞取自雄性還是雌性，除可依據體細胞中X和Y染色體形態(tài)上的差異外，根據題意推測還可依據細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雜交多次后產生了一只雄性黑黃相間貓，該貓的基因型是，產生該變異原因是。
（3）若一只純合雌性藍貓與另一只純合雄性貓交配，產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型是，若這對親本產生的F1相互交配，F2中出現奶油色貓的概率是。發(fā)布：2025/1/8 8:0:1組卷：3引用：2難度：0.5 -
2．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對家蠶和人類性別比例的影響是（ ）
發(fā)布：2024/12/31 8:0:1組卷：2難度：0.7 -
3．我國古代勞動人民早就發(fā)現“牝雞司晨”的性反轉現象。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。一只性反轉的蘆花雄雞與非蘆花雌雞交配，F1的性別為雌：雄=2：1。下列推斷錯誤的是（ ）
發(fā)布：2024/12/31 8:0:1組卷：30難度：0.7