Question

7．熒光原位雜交可用熒光標(biāo)記的特異DNA片段為探針，與染色體上對(duì)應(yīng)的DNA片段結(jié)合，從而將特定的基因在染色體上定位．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）DNA熒光探針的制備過(guò)程如圖1所示，DNA酶Ⅰ隨機(jī)切開了核苷酸之間的磷酸二酯鍵從而產(chǎn)生切口，隨后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以熒光標(biāo)記的（4種）脫氧核苷酸為原料，合成熒光標(biāo)記的DNA探針．
（2）圖2表示探針與待測(cè)基因結(jié)合的原理．先將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中氫鍵斷裂，形成單鏈．隨后在降溫復(fù)性過(guò)程中，探針的堿基按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子．圖中兩條姐妹染色單體中最多可有4條熒光標(biāo)記的DNA片段．
（3）用放射性同位素標(biāo)記的含有目的基因的DNA片段作基因探針，可以分別檢測(cè)棉花細(xì)胞中是否有目的基因和由目的基因轉(zhuǎn)錄而來(lái)的mRNA．

Answer 1

分析 基因探針是用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子作為探針，原理是DNA分子雜交．
DNA分子是一個(gè)獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，是由兩條平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成，外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，內(nèi)側(cè)是堿基對(duì)（A-T；C-G）通過(guò)氫鍵連接．

解答 解：（1）根據(jù)題意和圖示分析可知：DNA酶Ⅰ隨機(jī)切開了核苷酸之間的磷酸二酯鍵從而產(chǎn)生切口，形成一段一段的DNA分子片段．在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以熒光標(biāo)記的四種脫氧核苷酸為原料，合成熒光標(biāo)記的DNA探針．
（2）DNA分子是雙鏈結(jié)構(gòu)，通過(guò)氫鍵連接．將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中氫鍵斷裂，形成單鏈，隨后在降溫復(fù)性過(guò)程中，探針的堿基按照A-T、C-G的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子，圖中兩條姐妹染色單體中含有2個(gè)DNA分子共有4條鏈，所以最多可有4條熒光標(biāo)記的DNA片段．
（3）用放射性同位素標(biāo)記的含有目的基因的DNA片段作基因探針，可以分別檢測(cè)棉花細(xì)胞中是否有目的基因（DNA分子雜交）和由目的基因轉(zhuǎn)錄而來(lái)的mRNA（分子雜交）．
故答案為：
（1）磷酸二酯   （4種）脫氧核苷酸
（2）氫         堿基互補(bǔ)配對(duì)       4
（3）含有目的基因的DNA片段
目的基因和由目的基因轉(zhuǎn)錄而來(lái)的mRNA

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查DNA的復(fù)制、基因工程等知識(shí)，要求考生識(shí)記DNA復(fù)制和遺傳信息表達(dá)的過(guò)程，能正確分析題圖；識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，了解基因工程的相關(guān)應(yīng)用，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．