Question

20．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熒光探針的準(zhǔn)備過(guò)程如圖1所示，DNA酶Ⅰ隨機(jī)切開(kāi)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）A、B、C分別代表不同來(lái)源的一個(gè)染色體組，已知AA和BB中各有一對(duì)同源染色體可被熒光探針標(biāo)記，若植物甲（AABB）與植物乙（AACC）雜交，則其F₁，有絲分裂中期的細(xì)胞中可觀察到6個(gè)熒光點(diǎn)，在減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中分別可觀察到2和4個(gè)熒光點(diǎn)．

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(pán)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(kāi)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）由于AA和BB中各有一對(duì)同源染色體可被熒光探針標(biāo)記，若植物甲（AABB）與植物乙（AACC）雜交，則其F₁，有絲分裂中期的細(xì)胞（AABC）中可觀察到6個(gè)熒光點(diǎn)，在減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中分別可觀察到含A和含AB的2和4個(gè)熒光點(diǎn)．
故答案為：
（1）磷酸二酯   脫氧核苷酸
（2）氫   堿基互補(bǔ)配對(duì)    4
（3）6   2和4

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程和減數(shù)分裂的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力．