Question

已知雞的紅細胞合成β珠蛋白，胰島細胞合成胰島素．為證明“雞紅細胞中含胰島基因，胰島細胞中也含β珠蛋白基因”．用編碼上述兩種蛋白質(zhì)的基因作探針，分別對兩種細胞中提取的總DNA片段進行雜交，結(jié)果顯示為實驗一；分別對兩種細胞中提取的總RNA片段進行雜交，結(jié)果顯示為實驗二．

	實驗一		實驗二
	細胞總DNA		細胞總RNA
	紅細胞	胰島細胞	紅細胞	胰島細胞
β珠蛋白基因探針	+	+	+	-
胰島素基因探針	+	+	-	+

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

 

．
（2）分析雞成熟紅細胞合成β珠蛋白而不合成胰島素的原因：

 

；
（3）在實驗二的DNA探針雜交實驗中堿基配對的原則是

 

；
（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？

 

并說明理由．

 

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

 

．

Answer 1

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

專題：

分析：分析表格：實驗一中用DNA探針檢測細胞中總DNA，結(jié)果顯性雞紅細胞和胰島細胞中既有β珠蛋白基因，又有胰島素基因；實驗二用DNA探針檢測細胞中總RNA，結(jié)果顯示成熟紅細胞中的β珠蛋白基因表達了，而胰島素基因沒有表達；胰島細胞中的胰島素基因表達了，但β珠蛋白基因沒有表達．

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記的單鏈DNA片段．用DNA探針檢測基因的原理：基因探針能與相對應(yīng)的基因中的堿基序列發(fā)生互補配對．
（2）雞成熟紅細胞含有胰島素基因和β珠蛋白基因，但其只選擇表達β珠蛋白基因，因此雞成熟紅細胞能合成β珠蛋白而不合成胰島素．
（3）實驗二中，DNA探針與細胞中的RNA進行雜交，因此該雜交實驗中堿基配對的原則是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，如鐮刀狀細胞貧血癥的檢測、苯丙酮尿癥的檢測、白血病的檢測、飲用水中病毒含量的檢測等．
故答案為：
（1）基因探針能與相對應(yīng)的基因中的堿基序列發(fā)生互補配對
（2）基因選擇性表達的結(jié)果（或雞紅細胞中轉(zhuǎn)錄出表達β珠蛋白的mRNA，而沒有轉(zhuǎn)錄出表達胰島素的mRNA）
（3）A-U，T-A，G-C
（4）不在    因為探針是用DNA片段做的，而遺傳密碼存在于mRNA上
（5）鐮刀狀細胞貧血癥的檢測，苯丙酮尿癥的檢測，白血病的檢測，飲用水中病毒含量的檢測等

點評：本題結(jié)合圖表，考查細胞分化、基因工程的應(yīng)用等知識，要求考生識記細胞分化的概念，掌握細胞分化的實質(zhì)，明確細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果；識記探針的概念，掌握其原理和應(yīng)用，能運用所學的知識答題．