Question

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_____。

Answer

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。