14 专题五 层级Ⅲ 通过“DNA鉴定技术”这一课题，提升“遗传”应用问题的分析、解答能力-【新高考方案】2024年高考生物二轮复习专题增分方略（老教材）

专题五遗传的分子基础、变异和进化 层级Ⅲ课题迁移应用破译新情境·提升思维建模能力 通过“DNA鉴定技术"”这一课题，提升“遗传”应用问题的分析、解答能力（自修课） 课题价值：DNA指纹技术在教材必修1、必修2中都有所提及，可用于亲子鉴定，侦查犯罪等方面。在 高考中，DNA指纹技术常与人类遗传病、电泳图谱等知识结合考查。由于该技术涉及DNA的结构和 复制、基因、遗传信息、限制酶、PCR技术，电泳等知识，逐渐成为了高考命题的热点 探究路径（一）DNA指纹技术的应用 :4.现在已知除了同卵双生的双胞胎外，每个人的 DNA都是独一无二的，就好像指纹一样，为什么？ 情境素材1985年，一个从加纳移民到英国的 家庭中最小的儿子返回加纳探亲，当他回到英国后， 海关发现他的护照被涂改了，因此认定这个孩子是 “冒牌货”。警方邀请英国某大学的生物学家对这个 孩子进行DNA指纹鉴别，结果证实，从遗传特征看，： 这个孩子是这家儿子的可能性是99.997%。这一结：5.查阅资料回答，除了上述资料中提到的DNA指纹 果促成了这一家人的团聚 技术的应用以外，该项技术还有什么应用？ 由于DNA指纹的高度特并性和稳定性，世界各 国目前已经在罪犯确认、血缘鉴定、确定通难者身份： 等方面广泛使用这项技术。 [问题探究] 1.DNA分子的结构 (1)DNA分子由两条长链按 方式盘旋：探究路径（二）DNA指纹技术的工作原理 成 结构。 情境素材DNA指纹技术的操作流程 (2)DNA分子外侧 交替连接，构： (1)提取DNA:将送检的各种生物学检样（如毛 成基本骨架 发、血痕、人体组织等)所含的DNA提取出来。 (3)DNA分子两条链中的碱基通过 连接成 : (2)切割DNA:将提取出来的分子量较大的长链 碱基对，遵循 原则。 DNA,用特定的限制酶切割成许多长度不同的小 2.DNA分子的特性 片段。 (1)特定的空间结构及特殊的碱基配对原则，构成： (3)电泳分离：用凝胶电泳仪，对完全酶切后的 了DNA分子的 性。 DNA片段进行电泳，各酶切片段就会按其长度大小 在电场中进行分离。 (2) 的干变万化，构成了DNA是 分子中遗传信息的多样性。 (4)变性：先用碱性溶液使凝胶板中分离开的双 链DNA片段变性为单链片较，然后将凝胶板夹在尼 (3)碱基的 ,构成了DNA: 龙膜中，使这些单链DNA片段印溃、转移并永久性 分子中遗传信息的特异性。 :地固定在尼龙膜上 3.为什么用DNA作亲子鉴定，而不用RNA? (5)DNA分子杂交：让放射性DNA探针与尼龙 膜上的单链DNA片段进行分子杂交 (6)放射显影：用放射性胶片与尼龙膜叠放，尼龙 膜上的放射性探针便会发出X射线使胶片曝光，从 而使杂交有探针的长度不同的DNA片段位置显影 :在胶片上。 用85 新高考方案·专题增分方略生物 这样的特征DNA片段条秋图谱，便是DNA指：4.提取某小孩和其母亲以及三位男性的DNA,进行 纹（如图）。 DNA指纹鉴定，部分结果如图所示，则该小孩的生 23kb 物学父亲是 (填字母) 19k- 孩子 [问题探究] L.“DNA指纹”是指什么？ :5.分析如图1所示家族遗传系谱图，回答下列有关 问题： Ⅱ7再次怀孕并生育一胎儿。对该家族部分成员 2.DNA探针实际是一种已知碱基序列的DNA片 的有关DNA用 酶进行切割，分离结果如图 段。用DNA探针寻找基因所依据的原理是什么？ 2所示，由此DNA指纹图谱分析，该胎儿 (填“患有”或“不患有”)甲病，原因是 3.用DNA指纹技术作亲子鉴定时，孩子的DNA指 标记 DNA乃段I:s:胎儿 纹图谱中的条带，一半与其生母相吻合，另一半与： 其生父相吻合，原因是什么？ 999g9日 C 一 E 101i G ○正常女性○甲病女性忠者 ☐正常男件☐甲病男性总者 图1 图2 归纳建模与类题训练 归纳建模 :(2)稳定性：同一个体无病变的不同组织，产生的 1.DNA指纹概念的理解 DNA指纹图谱完全一致。 (1)人类基因组DNA中贮存着可供正常生存和遗(3)多位点性：DNA指纹区中绝大多数区带是独立 传的信息。 遗传的，因此一个DNA指纹能同时检测基因组 (2)DNA中核苷酸的排列方式叫作序列，DNA序 列中存在三种类型：单拷贝序列、中等程度重复： 中数十个位点的变异性。 序列和高度重复序列。 :(4)遗传性：DNA指纹图谱中的区带是可以遗传 (3)在高度重复序列中存在重复序列单元的“核心： 的，DNA指纹区带遵循孟德尔遗传方式： 序列”，把核心序列串联起来作为分子探针，与不 DNA指纹图谱中几乎每一条带纹都能在其双 同个体的DNA进行分子杂交，就会呈现出各自： 亲的图谱中找到，若不能找到则是基因突变的 特有的杂交图谱，它们与人的指纹一样，具有专 结果。 一