Question

已知雞的紅細(xì)胞合成β珠蛋白，胰島細(xì)胞合成胰島素．為證明“雞紅細(xì)胞中含胰島基因，胰島細(xì)胞中也含β珠蛋白基因”．用編碼上述兩種蛋白質(zhì)的基因作探針，分別對(duì)兩種細(xì)胞中提取的總DNA片段進(jìn)行雜交，結(jié)果顯示為實(shí)驗(yàn)一；分別對(duì)兩種細(xì)胞中提取的總RNA片段進(jìn)行雜交，結(jié)果顯示為實(shí)驗(yàn)二．

	實(shí)驗(yàn)一		實(shí)驗(yàn)二
	細(xì)胞總DNA		細(xì)胞總RNA
	紅細(xì)胞	胰島細(xì)胞	紅細(xì)胞	胰島細(xì)胞
β珠蛋白基因探針	+	+	+	-
胰島素基因探針	+	+	-	+

注：“+”表示雜交過(guò)程中有雜合雙鏈“-”表示雜交過(guò)程中沒(méi)有雜合雙鏈
（1）用DNA探針檢測(cè)基因的原理：

 

．
（2）分析雞成熟紅細(xì)胞合成β珠蛋白而不合成胰島素的原因：

 

；
（3）在實(shí)驗(yàn)二的DNA探針雜交實(shí)驗(yàn)中堿基配對(duì)的原則是

 

；
（4）試判斷：合成β珠蛋白和胰島素的遺傳密碼是否在探針上？

 

并說(shuō)明理由．

 

（5）舉例說(shuō)明DNA探針在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用（3例）．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)胞的分化,堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,基因工程的原理及技術(shù)

專(zhuān)題：

分析：分析表格：實(shí)驗(yàn)一中用DNA探針檢測(cè)細(xì)胞中總DNA，結(jié)果顯性雞紅細(xì)胞和胰島細(xì)胞中既有β珠蛋白基因，又有胰島素基因；實(shí)驗(yàn)二用DNA探針檢測(cè)細(xì)胞中總RNA，結(jié)果顯示成熟紅細(xì)胞中的β珠蛋白基因表達(dá)了，而胰島素基因沒(méi)有表達(dá)；胰島細(xì)胞中的胰島素基因表達(dá)了，但β珠蛋白基因沒(méi)有表達(dá)．

解答： 解：（1）DNA探針是指以病原微生物DNA或RNA的特異性片段為模板，人工合成的帶有放射性或生物素標(biāo)記的單鏈DNA片段．用DNA探針檢測(cè)基因的原理：基因探針能與相對(duì)應(yīng)的基因中的堿基序列發(fā)生互補(bǔ)配對(duì)．
（2）雞成熟紅細(xì)胞含有胰島素基因和β珠蛋白基因，但其只選擇表達(dá)β珠蛋白基因，因此雞成熟紅細(xì)胞能合成β珠蛋白而不合成胰島素．
（3）實(shí)驗(yàn)二中，DNA探針與細(xì)胞中的RNA進(jìn)行雜交，因此該雜交實(shí)驗(yàn)中堿基配對(duì)的原則是A-U，T-A，G-C．
（4）由于探針是用DNA片段做的，而遺傳密碼存在于mRNA上，所以合成β珠蛋白和胰島素的遺傳密碼不在探針上．
（5）DNA探針在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用比較廣泛，如鐮刀狀細(xì)胞貧血癥的檢測(cè)、苯丙酮尿癥的檢測(cè)、白血病的檢測(cè)、飲用水中病毒含量的檢測(cè)等．
故答案為：
（1）基因探針能與相對(duì)應(yīng)的基因中的堿基序列發(fā)生互補(bǔ)配對(duì)
（2）基因選擇性表達(dá)的結(jié)果（或雞紅細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄出表達(dá)β珠蛋白的mRNA，而沒(méi)有轉(zhuǎn)錄出表達(dá)胰島素的mRNA）
（3）A-U，T-A，G-C
（4）不在    因?yàn)樘结樖怯肈NA片段做的，而遺傳密碼存在于mRNA上
（5）鐮刀狀細(xì)胞貧血癥的檢測(cè)，苯丙酮尿癥的檢測(cè)，白血病的檢測(cè)，飲用水中病毒含量的檢測(cè)等

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合圖表，考查細(xì)胞分化、基因工程的應(yīng)用等知識(shí)，要求考生識(shí)記細(xì)胞分化的概念，掌握細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)，明確細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果；識(shí)記探針的概念，掌握其原理和應(yīng)用，能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)答題．