内容正文:
DNA指纹技术
1.模拟DNA指纹及其在亲子鉴定中的作用
目前,鉴定亲子关系的方法主要是DNA指纹分析。从人的血液、毛发、唾液中都可以提取DNA分子,用于亲子鉴定。
2.操作方法
从生物样品中提取DNA(DNA一般都有部分的降解),可运用PCR技术扩增部分或者完整的基因组DNA,然后将扩增出的DNA用合适的限制酶切成DNA片段,经琼脂糖凝胶电泳,按分子量大小分离后,转移至尼龙滤膜上,然后将已标记的DNA探针与膜上具有互补碱基序列的DNA片段杂交,用放射自显影便可获得DNA指纹图谱。
在常规操作中,琼脂糖凝胶电泳应用最为广泛。它通常采用水平电泳装置,在强度和方向恒定的电场下进行电泳。DNA分子在凝胶缓冲液(一般为碱性)中带负电荷,在电场中由负极向正极迁移。DNA分子迁移的速率受分子大小等多种因素的影响。
1.如图是一对夫妇及其子女的简化DNA指纹,“”表示带有标记的基因。不考虑交叉互换,据图判断,下列分析正确的是( )
A.基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同一条染色体上
B.基因Ⅲ可能是显性基因也可能是隐性基因
C.若只考虑基因Ⅳ,则母亲可能为纯合子
D.基因Ⅴ可能是位于X染色体上的基因
答案 B
解析 基因Ⅰ和基因Ⅱ均存在于母亲体内,后代中有且只有这两个基因中的一个,所以基因Ⅰ和基因Ⅱ最可能位于一对同源染色体上,不可能位于同一条染色体上,A错误;父亲携带的基因Ⅲ遗传给两个女儿,可能是显性基因也可能是隐性基因,B正确;若只考虑基因Ⅳ,只有女儿2含有基因Ⅳ,说明母亲不可能为纯合子,C错误;如果基因Ⅴ是位于X染色体上的基因,则两个女儿都应该含有基因Ⅴ,D错误。
2.(2023·舟山高三月考)图1为两个家族关于甲、乙两种遗传病的系谱图。甲病(A、a基因控制)是某单基因突变引起的遗传病,该病在人群中的发病率为1/10 000;图2为图1中部分成员关于甲病基因DNA酶切并电泳后的条带情况;乙病(B、b基因控制)致病基因不在X、Y染色体同源区段上。下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体隐性遗传病、乙病是常染色体显性遗传病
B.Ⅰ-3与Ⅰ-4的基因型分别是AaXBXb、AaXBY
C.若Ⅲ-1是个男孩,其患甲病的概率是1/3
D.若Ⅲ-1是个女孩,与一个正常男性结婚,生育患甲病孩子的概率为1/303
答案 C
解析 Ⅰ-3和Ⅰ-4正常,儿子Ⅱ-4患甲病,可知甲病是隐性遗传病,再结合电泳条带分析可知,Ⅰ-3和Ⅰ-4都是致病基因携带者,故甲病是常染色体隐性遗传病;Ⅰ-3和Ⅰ-4患乙病,女儿Ⅱ-3不患病,说明乙病是常染色体显性遗传病,A错误;由于Ⅱ-4两病皆患(aaB-),且Ⅱ-3正常(A-bb),可推知Ⅰ-3和Ⅰ-4的基因型分别是AaBb和AaBb,B错误;仅考虑甲病,Ⅱ-2基因型为aa,Ⅱ-3基因型为1/3AA、2/3Aa(配子为2/3A、1/3a),若Ⅲ-1是个男孩,其患甲病(aa)的概率1/3×1=1/3;若Ⅲ-1是个女孩,其基因型及比例为2/3Aa、1/3aa;由于甲病在人群中的发病率为1/10 000,即aa=1/10 000,则a的基因频率=1/100,A=99/100,正常人群中Aa=2×1/100×99/100,AA=99/100×99/100,则Aa在正常人群中的比例为2/101,故Ⅲ-1(配子类型及比例为1/3A、2/3a)与一个正常男性(2/101Aa、99/101AA)结婚,生育患甲病孩子的概率=2/3×2/101×1/2=2/303,C正确,D错误。
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