Question

【題目】探針是指以放射性同位素、生物素或熒光染料等進(jìn)行標(biāo)記的已知核苷酸序列的核酸片段，可用于核酸分子雜交以檢測(cè)目標(biāo)核苷酸序列是否存在。如圖（1）所示是某實(shí)驗(yàn)小組制備的兩種探針，圖（2）是探針與目的基因雜交的示意圖。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）核酸探針與目標(biāo)核苷酸序列間的分子雜交遵循____。設(shè)計(jì)核苷酸序列是核酸探針技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。圖（1）所示的兩種核酸探針（探針2只標(biāo)注了部分堿基序列）都不合理，請(qǐng)分別說(shuō)明理由____、____。

（2）cDNA探針是目前應(yīng)用最為廣泛的一種探針。制備cDNA探針時(shí)，首先需提取、分離獲得____作為模板，在____的催化下合成cDNA探針。利用制備好的β-珠蛋白基因的cDNA探針與β-珠蛋白基因雜交后，出現(xiàn)了如圖（2）中甲、乙、丙、丁等所示的“發(fā)夾結(jié)構(gòu)”，原因是____。

（3）基因工程中利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)α-抗胰蛋白酶，應(yīng)選用____切割含有目的基因的DNA片段和載體，并用____方法導(dǎo)入____中，再利用SRY探針（Y染色體上的性別決定基因）進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)反應(yīng)呈____（填“陽(yáng)”、“陰”）性的胚胎進(jìn)行移植培養(yǎng)。

Answer 1

【答案】堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 探針1堿基序列過(guò)短，特異性差 探針2自身折疊后會(huì)出現(xiàn)部分堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效 mRNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 β-珠蛋白基因中含有不表達(dá)序列（或內(nèi)含子） 同種限制酶 顯微注射 受精卵 陰

【解析】

分析圖（1）：探針1序列為-CAGG-，該序列過(guò)短，特異性差；探針2序列為-CGACT--AGTCG-，該序列有自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效。

分析圖（2）：探針與目的基因雜交后，出現(xiàn)甲、乙、丙、丁等所示的“發(fā)夾結(jié)構(gòu)”。

基因探針，即核酸探針，是一段帶有檢測(cè)標(biāo)記，且順序已知的，與目的基因互補(bǔ)的核酸序列(DNA或RNA)�；�因探針通過(guò)分子雜交與目的基因結(jié)合，產(chǎn)生雜交信號(hào)，能從浩翰的基因組中把目的基因顯示出來(lái)。根據(jù)雜交原理，作為探針的核酸序列至少必須具備以下兩個(gè)條件：①應(yīng)是單鏈，若為雙鏈，必須先行變性處理。②應(yīng)帶有容易被檢測(cè)的標(biāo)記。它可以包括整個(gè)基因，也可以?xún)H僅是基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之轉(zhuǎn)錄而來(lái)的RNA。為了制備cDNA 探針，首先需分離純化相應(yīng)mRNA，這從含有大量mRNA的組織、細(xì)胞中比較容易做到。有了mRNA作模板后，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，就可以合成與之互補(bǔ)的DNA(即cDNA)，cDNA與待測(cè)基因的編碼區(qū)有完全相同的堿基順序，但內(nèi)含子已在加工過(guò)程中切除。

（1）核酸探針與目標(biāo)核苷酸序列間的分子雜交是指用已知的具有標(biāo)記的核苷酸序列與目標(biāo)核苷酸序列進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)。分析圖（1）：探針1序列為-CAGG-，該序列過(guò)短，特異性差；探針2序列為-CGACT-AGTCG-，該序列有自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效。

（2）分析圖（2）：cDNA是以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成的，該過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化，逆轉(zhuǎn)錄法合成的cDNA不含內(nèi)含子，而β-珠蛋白基因中含有不表達(dá)序列（或內(nèi)含子），因此探針利用制備好的探針與目的基因雜交后，出現(xiàn)甲、乙、丙、丁等所示的“發(fā)夾結(jié)構(gòu)”。

（3）基因工程中用同種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，獲得相同的黏性末端，便于連接。將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞常用的受體細(xì)胞為受精卵，常用的方法為顯微注射法。利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)α-抗胰蛋白酶時(shí)，應(yīng)選擇雌性胚胎進(jìn)行移植，所以在胚胎移植前，先要從早期胚胎的滋養(yǎng)層部位取樣，再利用SRY探針進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)反應(yīng)呈陰性（雌性）的胚胎進(jìn)行移植。