Question

19．探針是指以放射性同位素、生物素或熒光染料等進行標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目標核苷酸序列是否存在．如圖一是某實驗小組制備的兩種探針，圖二是探針與目的基因雜交的示意圖．請回答下列有關問題：

（1）核酸探針與目標核苷酸序列間的分子雜交遵循堿基互補配對原則．設計核苷酸序列是核酸探針技術關鍵步驟之一．圖一所示的兩種核酸探針（探針2只標注了部分堿基序列）都不合理，理由是：探針1堿基序列過短，特異性差；探針2自身折疊后會出現部分堿基互補配對而失效．
（2）cDNA探針是目前應用最為廣泛的一種探針．制備cDNA探針時，首先需提取、分離獲得mRNA作為模板，在逆轉錄酶的催化下合成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，出現了如圖二中甲、乙、丙、丁等所示的“發夾結構”，原因是a-珠蛋白基因中含有不表達堿基序列（或內含子 ）．
（3）基因工程中利用乳腺生物反應器生產a-抗胰蛋白酶，首先應將目的基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件進行重組構成基因表達載體．通過顯微注射（方法）將目的基因導入受精卵中，再在囊胚期選擇滋養層細胞進行性別檢測，將性染色體為XX（選填“XX”或“XY”）的胚胎進行移植培養．

Answer 1

分析 分析圖一：探針一序列為-CAGG-，該序列過短，特異性差；探針二序列為-CGACT--AGTCG-，該序列有自身折疊后會出現局部堿基互補配對而失效．
分析圖二：探針與目的基因雜交后，出現甲、乙、丙、丁等所示的“發夾結構”．

解答 解：（1）核酸探針是單鏈DNA分子，其與目標核苷酸序列間的分子雜交遵循堿基互補配對的原則．圖一中探針1堿基序列過短，特異性差；探針2自身折疊后會出現局部堿基互補配對而失效．因此這兩種探針都不合理．
（2）cDNA是以mRNA為模板逆轉錄形成的，該過程需要逆轉錄酶的催化．逆轉錄法合成的cDNA不含內含子，而β-珠蛋白基因中含有不表達序列（或內含子），因此探針利用制備好的β-珠蛋白基因的cDNA探針與β-珠蛋白基因雜交后，出現了如圖二中甲、乙、丙、丁等所示的“發夾結構．
（3）利用乳腺生物反應器生產α-抗胰蛋白酶時，首先應將目的基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件進行重組構成基因表達載體．通過顯微注射方法將目的基因導入受精卵中，再在囊胚期選擇滋養層細胞進行性別檢測，將性染色體為XX（雌性）的胚胎進行移植培養．
故答案為：
（1）堿基序列過短   堿基互補配對
（2）mRNA  逆轉錄酶   不表達堿基序列（或內含子 ）
（3）啟動子   顯微注射   受精卵    滋養層       XX

點評 本題考查基因工程的相關知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點的能力；應用能力和關注對科學、技術和社會發展有重大影響和意義的生物學新進展．