Question

【題目】為了提高人類對疾病產生原因的認識，需要確定基因在染色體的具體位置，基因定位的方法很多，近年興起的以STR作為遺傳標記具有很大的優越性。STR是真核生物DNA中廣泛存在的簡單重復序列，以16個核苷酸為一個單元，重復次數在不同個體間存在差異。某正常女性7號染色體的STR位點如圖所示。請分析回答：

（1）若需要將7號染色體的STR提取出來，就要在STR兩側找到____________酶的切點進行“切割”，切斷的化學鍵是____________。

（2）若需要一定量的STR用于研究，由于（GATA）8（GATA）14比較小，可以通過DNA合成儀用________方法直接人工合成。

（3）圖中STR還可用于親子鑒定，此時需要大量的STR。因為已知____________，可根據其合成引物，然后利用PCR技術進行擴增。PCR反應體系中除了緩沖液、模板、dNTP、引物外，還需要添加____________。

（4）DNA分子雜交也可以進行基因定位，若想確定該女性是否攜帶紅綠色盲基因，可用標記的_______為探針，與____________染色體DNA分子進行雜交篩選，若顯示出____________，說明該女性攜帶紅綠色盲基因。

Answer 1

【答案】限制（酶） 磷酸二酯鍵 化學 （上述STR的）核苷酸序列 熱穩定DNA聚合酶（Taq酶） （含有）紅綠色盲基因（的DNA片段）\（含有）紅綠色盲基因（的DNA單鏈） X 雜交帶

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：

分子水平上的檢測：

①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；

②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。

個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）要將目的基因STR提取出來，就要在目的基因STR兩側找到限制酶的切點進行“切割”，其切斷的化學鍵是磷酸二酯鍵。

（2）由于STR相對分子量比較小，可以通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成。

（3）因為STR的核苷酸序列已知，可根據其合成引物，然后利用PCR技術進行擴增。PCR反應在較高溫度下進行，體系中除了緩沖液、模板、dNTP、引物外，還需要添加熱穩定DNA聚合酶。

（4）若想用DNA分子雜交確定該女性是否攜帶紅綠色盲基因，因紅綠色盲基因位于X染色體上，可用標記的紅綠色盲基因為探針，與X染色體DNA分子進行雜交篩選，若顯示出雜交帶，說明該女性攜帶紅綠色盲基因。