Question

【題目】研究人員發(fā)明了一種快速、簡(jiǎn)便和高效地診斷單基因突變遺傳病的新方法，成為特異性互補(bǔ)寡核苷酸法。該方法根據(jù)被檢基因特定的DNA序列，人工合成兩種特異性寡核苷酸分子探針(簡(jiǎn)稱ASO)，一種與正常的基因序列完全互補(bǔ)，另一種與突變的基因序列完全互補(bǔ)。下圖是用該技術(shù)來早期診斷鐮刀型貧血癥(常染色體隱性遺傳病)的圖例。

(1)擴(kuò)增的常用方法為______，設(shè)計(jì)合成引物需要已知__________序列。引物長(zhǎng)度般在20個(gè)左右的核苷酸，長(zhǎng)度不能太短的原因是___________________。

(2)通過比較正常ASO和突變ASO，可以判斷鐮刀型貧血癥的病因是基因中堿基對(duì)發(fā)生了_________到_________的替換。

(3)若在濾膜上出現(xiàn)了圖②的雜交斑，說明被檢測(cè)的個(gè)體為_____________。

(4)發(fā)生②雜交斑的個(gè)體與發(fā)生③雜交斑的個(gè)體結(jié)婚，生出不患病男孩子的概率為_____。

Answer 1

【答案】PCR技木 目的基因的核昔酸 容易引起識(shí)別(復(fù)制)錯(cuò)誤 A-T T-A 攜帯者 1/4

【解析】

1、獲取目的基因（從基因組文庫(kù)中獲取或、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因）；

2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建（這也是基因工程的核心）；3、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞（植物、動(dòng)物、微生物）；

4、目的基因的檢測(cè)與鑒定 （DNA分子雜交技術(shù),分子雜交技術(shù)、抗原抗體雜交）；

5、PCR的過程：DNA變性（90℃-96℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下；氫鍵斷裂，形成單鏈DNA；退火（復(fù)性）（25℃-65℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部雙鏈；延伸（68℃-75℃）：在Taq酶（在72℃左右最佳的活性）的作用下，以dNTP為原料，從引物的5′端→3′端延伸，合成與模板互補(bǔ)的DNA鏈。

（1）擴(kuò)增目的基因常用的方法是PCR（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)），PCR擴(kuò)增時(shí)需要引物，它能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)。故引物設(shè)計(jì)需要已知目的基因的脫氧核苷酸序列。引物長(zhǎng)度不能過長(zhǎng)或過短，一般控制在20個(gè)左右的核苷酸，過短會(huì)影響PCR的特異性，容易造成非特異性擴(kuò)增。

（2）通過圖示已知正常的ASO序列為GAAGAG，突變ASO序列為GTAGAG，兩段DNA序列只有第二個(gè)堿基對(duì)不同，正常ASO序列第二個(gè)堿基對(duì)為A—T，替換成突變ASO序列第二個(gè)堿基對(duì)為T—A。

（3）通過圖示看出，②中兩條鏈中都出現(xiàn)雜交斑，上面那條的雜交斑是與正常的ASO序列互補(bǔ)得到，下面那條的雜交斑是與突變的ASO序列互補(bǔ)得到，又因?yàn)殓牭缎拓氀�癥是常染色體隱性遺傳，故推測(cè)②是攜帶者。

（4）若致病基因用a表示，非致病基因用A表示，則②基因型是Aa，③的基因型是aa，婚后生出不患病男孩子的概率為1/2×1/2=1/4。