题目内容
【题目】研究人员发明了一种快速、简便和高效地诊断单基因突变遗传病的新方法,成为特异性互补寡核苷酸法。该方法根据被检基因特定的DNA序列,人工合成两种特异性寡核苷酸分子探针(简称ASO),一种与正常的基因序列完全互补,另一种与突变的基因序列完全互补。下图是用该技术来早期诊断镰刀型贫血症(常染色体隐性遗传病)的图例。
(1)扩增的常用方法为______,设计合成引物需要已知__________序列。引物长度般在20个左右的核苷酸,长度不能太短的原因是___________________。
(2)通过比较正常ASO和突变ASO,可以判断镰刀型贫血症的病因是基因中碱基对发生了_________到_________的替换。
(3)若在滤膜上出现了图②的杂交斑,说明被检测的个体为_____________。
(4)发生②杂交斑的个体与发生③杂交斑的个体结婚,生出不患病男孩子的概率为_____。
【答案】PCR技木 目的基因的核昔酸 容易引起识别(复制)错误 A-T T-A 携帯者 1/4
【解析】
1、获取目的基因(从基因组文库中获取或、利用PCR技术扩增目的基因);
2、基因表达载体的构建(这也是基因工程的核心);3、将目的基因导入受体细胞(植物、动物、微生物);
4、目的基因的检测与鉴定 (DNA分子杂交技术,分子杂交技术、抗原抗体杂交);
5、PCR的过程:DNA变性(90℃-96℃):双链DNA模板在热作用下;氢键断裂,形成单链DNA;退火(复性)(25℃-65℃):系统温度降低,引物与DNA模板结合,形成局部双链;延伸(68℃-75℃):在Taq酶(在72℃左右最佳的活性)的作用下,以dNTP为原料,从引物的5′端→3′端延伸,合成与模板互补的DNA链。
(1)扩增目的基因常用的方法是PCR(多聚酶链式反应),PCR扩增时需要引物,它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。故引物设计需要已知目的基因的脱氧核苷酸序列。引物长度不能过长或过短,一般控制在20个左右的核苷酸,过短会影响PCR的特异性,容易造成非特异性扩增。
(2)通过图示已知正常的ASO序列为GAAGAG,突变ASO序列为GTAGAG,两段DNA序列只有第二个碱基对不同,正常ASO序列第二个碱基对为A—T,替换成突变ASO序列第二个碱基对为T—A。
(3)通过图示看出,②中两条链中都出现杂交斑,上面那条的杂交斑是与正常的ASO序列互补得到,下面那条的杂交斑是与突变的ASO序列互补得到,又因为镰刀型贫血症是常染色体隐性遗传,故推测②是携带者。
(4)若致病基因用a表示,非致病基因用A表示,则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为1/2×1/2=1/4。