Question

20．根据以下资料回答问题：
资料显示，一类被称为“短串联重复序列”，简称STR基因，它由序列简单且重复多次的核苷酸构成，一般重复的序列有2-50个．由于每个人都有同源染色体即STR基因都是成对的，其长度可能不等．因此针对每一个位点STR基因作PCR反应一般都会扩增出两个大小不同的基因片段，一个是来自父亲，一个是来自母亲．如果和亲生父亲或母亲进行对比，所有STR分析结果必定有一半和父亲或母亲的大小相同．美国在为疑似拉登尸体做DNA鉴定时由于找不到他本人生前DNA做对比，也找不到在世的同父同母的亲兄弟姐妹，只能选择一个与他同父异母的因癌症去世的姐姐甲的DNA用于对比．
假设图1表示拉登家族的部分系谱图，乙病由基因B、b控制．用凝胶电泳分离Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅲ-3的STR基因的PCR产物，根据它的核苷酸长度可以判定扩增的STR基因类型（如图2），且不同长度的STR基因经电泳后将在不同位置形成条带（如图3）．

（1）PCR技术即为体外DNA扩增，模拟DNA复制的过程，首先需通过高温将DNA解旋成单链，解旋温度越高，则说明DNA中G-C（填“A-T”，“G-C”）碱基对的比例越大．
（2）若亲代STR有50个碱基对，以³²P为原料进行扩增，则图2中个体C是系谱图中的Ⅱ-1号个体，因此可看出STR长度为18bp的DNA片段为STR隐性基因；但图2中Ⅲ-3个体的电泳结果与系谱图中该个体不符．
（3）若图1中Ⅱ-1为疑似拉登，则与Ⅰ-1的STR电泳结果相比，条带相同的概率为$\frac{1}{2}$；若Ⅱ-5为其姐姐甲，则对比姐弟俩的STR电泳结果，条带相同的概率最大为$\frac{1}{2}$；要得到99.99%相同概率的结论，则必须与本人（填“父”、“Ⅱ-2”或“本人”）DNA电泳结果对比．

Answer 1

分析 分析图1：Ⅰ-1和Ⅰ-2不患病，生有患甲病的儿子和患乙病的女儿，则甲病、乙病为隐性遗传病，Ⅰ-1、Ⅰ-2都为杂合子，分析图2：Ⅰ-1、Ⅰ-2都为杂合子，Ⅱ-1为甲病患者，则图2中个体C是系谱图中的Ⅱ-1，Ⅲ-3从遗传系谱图看是患甲病的，从图2看Ⅲ-3是杂合子，不患甲病，和系谱图中不符，据此答题．

解答 解：（1）C-T之间配对需要由3个氢键才可以形成碱基对，A-T碱基对需要2个氢键．高温可将DNA解旋断裂氢键形成单链．氢键越多，温度越高，因此解旋温度越高，则说明DNA中G-C碱基对的比例越大．
（2）若亲代STR有50个碱基对，则亲代关于STR基因的基因型都是杂合子，即一条染色体上的STR基因含有32bp、其同源染色体上的STR基因含有18bp，则图2中个体C是系谱图中的患甲病，甲病为STR（双隐），则图2中个体C是系谱图中的Ⅱ-1号个体，因此可看出STR长度为18bp的DNA片段为STR隐性基因；但图2中Ⅲ-3从遗传系谱图看是患甲病的，从图2看Ⅲ-3是杂合子，不患甲病，和系谱图中不符．
（3）若图1中Ⅱ-1为疑似拉登，则与Ⅰ-1的STR电泳结果相比，条带相同的概率为$\frac{1}{2}$，若Ⅱ-5为其姐姐甲，二者是同父异母，则对比姐弟俩的STR电泳结果，条带相同的概率最大为$\frac{1}{2}$，要得到99.99%相同概率的结论，则必须与本人DNA电泳结果对比．
故答案为：
（1）G-C
（2）Ⅱ-1  18Ⅲ-3
（3）$\frac{1}{2}$     $\frac{1}{2}$    本人

点评 本题旨在考查学生分析题图获取信息的能力及图文转换的能力，理解所学知识的要点，把握知识的内在联系的能力及利用相关信息结合所学知识综合解答问题的能力．