Question

20．荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位，请回答下列问题：

（1）DNA荧光探针的准备过程如图1所示，DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的磷酸二酯键从而产生切口，随后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以荧光标记的脱氧核苷酸为原料，合成荧光标记的DNA探针．
（2）图2表示探针与待测基因结合的原理，先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中氢键断裂，形成单链，随后在降温复性过程中，探针的碱基按照碱基互补配对原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子，图中两条姐妹染色单体中最多可有4条荧光标记的DNA片段．
（3）A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组，已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记，若植物甲（AABB）与植物乙（AACC）杂交，则其F₁，有丝分裂中期的细胞中可观察到6个荧光点，在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到2和4个荧光点．

Answer 1

分析 基因探针是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作为探针，原理是DNA分子杂交．
DNA分子是一个独特的双螺旋结构，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对（A-T；C-G）通过氢键连接．

解答 解：（1）根据题意和图示分析可知：DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的磷酸二酯键从而产生切口，形成一段一段的DNA分子片段．在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以荧光标记的四种脱氧核苷酸为原料，合成荧光标记的DNA探针．
（2）DNA分子是双链结构，通过氢键连接．将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中氢键断裂，形成单链，随后在降温复性过程中，探针的碱基按照A-T、C-G的碱基互补配对原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子，图中两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链，所以最多可有4条荧光标记的DNA片段．
（3）由于AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记，若植物甲（AABB）与植物乙（AACC）杂交，则其F₁，有丝分裂中期的细胞（AABC）中可观察到6个荧光点，在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到含A和含AB的2和4个荧光点．
故答案为：
（1）磷酸二酯   脱氧核苷酸
（2）氢   碱基互补配对    4
（3）6   2和4

点评 本题考查基因工程和减数分裂的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．