耳是脊椎動(dòng)物的感官之一,負(fù)責(zé)感受聲音和維持軀體的平衡。研究者利用Tol2(特定DNA片段,可隨機(jī)插入到染色體基因組任意位點(diǎn))獲得斑馬魚(yú)突變體。
(1)研究者用顯微注射法將Tol2導(dǎo)入斑馬魚(yú)的
受精卵
受精卵
中,得到雜合體斑馬魚(yú)(F0)。Tol2的隨機(jī)插入使每一條F0斑馬魚(yú)突變位點(diǎn)都不相同。為獲得純合突變體,需將每一條F0與野生型雜交得到F1,F(xiàn)1隨機(jī)交配(或F1與F0回交)得到F2
與野生型雜交得到F1,F(xiàn)1隨機(jī)交配(或F1與F0回交)得到F2
。用上述方法獲得的G突變體,只有突變基因純合時(shí)表現(xiàn)為耳石減小、不能保持軀體平衡,說(shuō)明該插入突變?yōu)?!--BA-->隱
隱
性突變。
(2)已報(bào)道的M突變體與G突變體性狀一樣。研究人員為探究M突變體與G突變體是否為同一基因突變導(dǎo)致,進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:M突變體與G突變體不是同一基因突變導(dǎo)致,且M基因與G基因位于非同源染色體上
M突變體與G突變體不是同一基因突變導(dǎo)致,且M基因與G基因位于非同源染色體上
。測(cè)交后代中正常表型:軀體平衡失調(diào)=1:3
1:3
。
(3)為探究G基因和M基因?qū)?nèi)耳發(fā)育的調(diào)控機(jī)制,研究人員進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一:將體外合成的斑馬魚(yú)M基因的mRNA注射到G突變體中
實(shí)驗(yàn)二:將體外合成的斑馬魚(yú)G基因的mRNA注射到M突變體中
若實(shí)驗(yàn)結(jié)果為實(shí)驗(yàn)一的斑馬魚(yú)恢復(fù)正常;實(shí)驗(yàn)二的斑馬魚(yú)仍表現(xiàn)為耳石減小、不能保持軀體平衡
實(shí)驗(yàn)一的斑馬魚(yú)恢復(fù)正常;實(shí)驗(yàn)二的斑馬魚(yú)仍表現(xiàn)為耳石減小、不能保持軀體平衡
,則說(shuō)明G基因通過(guò)調(diào)控M基因的表達(dá)來(lái)調(diào)控內(nèi)耳的發(fā)育。
(4)G蛋白是轉(zhuǎn)錄因子,能結(jié)合在核苷酸序列“--AACCGGTT--”上,啟動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄。序列分析發(fā)現(xiàn),M基因啟動(dòng)子含上述結(jié)合序列,由此推測(cè)G蛋白可能通過(guò)結(jié)合M基因的核苷酸序列“AACCGGTT”調(diào)控M基因的轉(zhuǎn)錄
G蛋白可能通過(guò)結(jié)合M基因的核苷酸序列“AACCGGTT”調(diào)控M基因的轉(zhuǎn)錄
。為驗(yàn)證這一假說(shuō),設(shè)計(jì)如下方案:
對(duì)照組:將野生型M基因的啟動(dòng)子與綠色熒光蛋白(EGFP)基因連接,構(gòu)建基因表達(dá)載體,導(dǎo)入野生型斑馬魚(yú),觀察綠色熒光蛋白在內(nèi)耳中的表達(dá)情況;
實(shí)驗(yàn)組:將核苷酸序列“AACCGGTT”突變的M基因的啟動(dòng)子
核苷酸序列“AACCGGTT”突變的M基因的啟動(dòng)子
與綠色熒光蛋白(EGFP)基因連接,構(gòu)建基因表達(dá)載體,導(dǎo)入野生型斑馬魚(yú),觀察綠色熒光蛋白在內(nèi)耳中的表達(dá)情況。
(5)研究表明人的G基因具有類似的功能,請(qǐng)說(shuō)出本研究的價(jià)值:用斑馬魚(yú)作為模式生物,研究人類耳聾產(chǎn)生的原因與機(jī)制
用斑馬魚(yú)作為模式生物,研究人類耳聾產(chǎn)生的原因與機(jī)制
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