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1、科学科学 技术技术 社会社会 1986 1986年的秋天，英国莱斯特远郊的警察年的秋天，英国莱斯特远郊的警察拘捕了一名涉嫌先后奸杀两名少女的嫌疑犯。拘捕了一名涉嫌先后奸杀两名少女的嫌疑犯。警方向杰弗里斯教授提供了从两名受害人身警方向杰弗里斯教授提供了从两名受害人身上采集到的精斑。经过上采集到的精斑。经过DNADNA指纹技术指纹技术分析后，分析后，杰弗里斯提出的鉴定报告是：两名受害人身杰弗里斯提出的鉴定报告是：两名受害人身上的精斑均来自同一人，但决非是已被拘捕上的精斑均来自同一人，但决非是已被拘捕的青年的。此后，警方用去了的青年的。此后，警方用去了5050万英磅的办万英磅的办案经费，借助案经费，
2、借助DNADNA指纹技术指纹技术将真正的罪犯抓将真正的罪犯抓捕归案。捕归案。资料资料DNADNA指纹图指纹图3 3 世界上除同卵双生外，几乎没有世界上除同卵双生外，几乎没有指纹一模一样的两个人，所以指纹可指纹一模一样的两个人，所以指纹可以用来鉴别身份。研究表明，以用来鉴别身份。研究表明，每个人每个人的的DNADNA也也不完全相同。不完全相同。因此，因此，DNADNA也可也可以像指纹一样用来识别身份，这种方以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是法就是DNADNA指纹技术指纹技术。一一.DNA.DNA指纹技术的含义指纹技术的含义二二.DNA.DNA指纹技术的应用指纹技术的应用遇难者识别；遇难者识别
3、；亲子鉴定；亲子鉴定；双胞胎是异卵双生还是同卵双生鉴定；双胞胎是异卵双生还是同卵双生鉴定；人种、性别鉴定；人种、性别鉴定；器官移植配型试验等。器官移植配型试验等。DNADNA指纹技术应用：指纹技术应用：不同种生物之间亲缘关系的判断不同种生物之间亲缘关系的判断 不同种生物之间亲缘关系的判断，常常采用比较不同生物DNA分子的差异来进行,常用DNA分子杂交法。将两种生物的DNA分子单链放在一起,如果这两个单链具有互补的碱基序列,就会形成杂合双链区。互补的碱基序列越多，形成的杂合双链区就越多，由此说明两种生物间的亲缘关系就越近。用这种方法，科学家推测出黑猩猩和人的DNA相似程度是大约985，黑猩猩是与
4、人类亲缘关系最近的动物。DNADNA指纹技术应用：环境监测指纹技术应用：环境监测 据报道，用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。具体的方法是使用一个特定的DNA片段制成探针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来。此方法的特点是快速、灵敏。用传统方法进行检测，一次需要耗费几天或几个星期的时间，精确度也不高。用DNA探针只需要花费一天的时间，并且能够大幅度地提高检测精度。DNA探针探针 DNA探针是利用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的特定的DNA片断，该片断可大至寄生虫基因组DNA，小至20个碱基。由于用放射性同位素（如32P）或生物素标记探针，使杂交试验同时具有高度的敏感性。
5、例题：例题：DNA指纹技术可以帮助我们确认亲子关系，这是因为（）A.A.每个人的每个人的DNADNA大多相同大多相同B.B.每个人的每个人的DNADNA指纹图是特有的指纹图是特有的C.C.不同个体相同组织中的不同个体相同组织中的DNADNA上指纹图相同上指纹图相同D.DNAD.DNA指纹技术是检测指纹技术是检测DNADNA上的碱基种类上的碱基种类B每一个每一个DNADNA分子都有特定的碱基序列分子都有特定的碱基序列DNADNA分子具有分子具有特异性特异性三三.DNA.DNA指纹技术的原理指纹技术的原理四四.DNA.DNA指纹的制作流程指纹的制作流程采取样本采取样本 限制性酶切限制性酶切电泳电泳
6、转膜转膜杂交杂交显影显影采取样本：采取样本：将送检的各种生物学检样，将送检的各种生物学检样，如毛发、血痕、精斑、人体组织或白骨等，如毛发、血痕、精斑、人体组织或白骨等，把其中所含的把其中所含的DNA 提取出来提取出来。限制性酶切：限制性酶切：选用与探针配对的限制性选用与探针配对的限制性核酸内切酶，在核酸内切酶，在长链长链DNA 位置上加以切割位置上加以切割，使分子量很大的使分子量很大的DNA 长链切成许多长度不长链切成许多长度不同的小片段。同的小片段。电泳：电泳：用用凝胶电泳仪凝胶电泳仪中，使已经完全酶解中，使已经完全酶解的不同长度的小的不同长度的小DNA片段在电场中进行分片段在电场中进行分离
7、。离。凝胶电泳仪凝胶电泳仪转膜：转膜：先使凝胶板中分离开的双链先使凝胶板中分离开的双链DNA 片片段变性为单链片段，然后将凝胶板夹在尼龙段变性为单链片段，然后将凝胶板夹在尼龙膜中，使这些膜中，使这些单链单链DNA 片段片段印溃印溃(blot-ting)，转移并永久性地固定在尼龙膜上。转移并永久性地固定在尼龙膜上。杂交：杂交：让让放射性放射性DNA探针与探针与尼龙膜上的尼龙膜上的单链单链DNA片段进行分子杂交。片段进行分子杂交。显影：显影：用放射性胶片与尼龙薄膜叠放，用放射性胶片与尼龙薄膜叠放，尼龙膜上的尼龙膜上的放射性探针便会发出放射性探针便会发出X 射线使胶片曝光射线使胶片曝光，从而使杂交，
8、从而使杂交有探针的长度不同的有探针的长度不同的DNA片段位置显影在胶片上。这片段位置显影在胶片上。这样的特征样的特征 DNA片段条状图谱，便是所谓的片段条状图谱，便是所谓的DNA指纹。指纹。取样、酶切取样、酶切电泳电泳转膜转膜杂交杂交显显影影回答下列有关回答下列有关DNADNA指纹技术的问题指纹技术的问题；1.DNA1.DNA亲子鉴定中，放射性亲子鉴定中，放射性DNADNA探针必探针必不可少，不可少，DNADNA探针实际是一种已知碱探针实际是一种已知碱基顺序的基顺序的DNADNA片段。请问：片段。请问：DNADNA探针寻探针寻找基因所用的原理是什么？找基因所用的原理是什么？碱基互补配对原则碱基
9、互补配对原则练习练习2.2.用用DNADNA做亲子鉴定时，小孩的做亲子鉴定时，小孩的条码一半与其生母相吻合，另条码一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，其原因一半与其生父相吻合，其原因是什么？是什么？孩子的每一对同源染色体必孩子的每一对同源染色体必定一条来自母亲，一条来自定一条来自母亲，一条来自父亲父亲3 3.限制酶切割后再凝胶电泳分析限制酶切割后再凝胶电泳分析DNADNA片段，就可以片段，就可以形成不同条带，然后与形成不同条带，然后与DNADNA探针进行杂交和放射显探针进行杂交和放射显影，即可获得反映个体特异性的图谱，请分析上影，即可获得反映个体特异性的图谱，请分析上述个体中属于杂合子的
10、是哪些？述个体中属于杂合子的是哪些？III3；IV1；4.4.现在已知除了同卵双生的双胞胎外，现在已知除了同卵双生的双胞胎外，每个人的每个人的DNADNA都是独一无二的，就好都是独一无二的，就好像指纹一样，这说明了什么？像指纹一样，这说明了什么？DNADNA分子具有特异性和多样性分子具有特异性和多样性5.5.为什么是用为什么是用DNADNA做亲子鉴定，而不做亲子鉴定，而不是用是用RNARNA？因为基因在因为基因在DNADNA上，而不在上，而不在RNARNA上，上，且且DNADNA具有特异性具有特异性6.6.每个人的条码一半与其母亲的条每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻码
11、吻合，另一半与其父亲的条码吻合。右图为某小孩和其母亲以及待合。右图为某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的测定的三位男性的DNADNA指纹图谱示指纹图谱示意图，请推测该小孩真正生物学上意图，请推测该小孩真正生物学上的父亲是谁？的父亲是谁？B考场模拟考场模拟（20122012年安徽高考改编）年安徽高考改编）甲型血友病是由甲型血友病是由X X染色体上的隐染色体上的隐性基因导致的遗传病（性基因导致的遗传病（H H对对h h为显性）。图为显性）。图1 1中两中两个家系都有血友病发病史，个家系都有血友病发病史，IIIIII2 2和和IIIIII3 3婚后生下婚后生下一个性染色体组成是一个性染色体组成是XX
12、YXXY的非血友病儿（的非血友病儿（IVIV2 2），），家系中的其他成员性染色体组成均正常。家系中的其他成员性染色体组成均正常。（1 1）根据图）根据图1 1，（填（填“能能”或或“不能不能”）确定）确定IVIV2 2两条两条X X染色体的来源；染色体的来源；IIIIII4 4与正常女子结婚，推断其女儿患血与正常女子结婚，推断其女儿患血友病的概率是友病的概率是 。不能不能0 0（2 2）两个家系的甲型血友病均由凝血因子）两个家系的甲型血友病均由凝血因子VIIIVIII（简称（简称F8F8，即抗血友病球蛋白）基因，即抗血友病球蛋白）基因碱基对缺失所致。为探明碱基对缺失所致。为探明IVIV2 2的病因，对家的病因，对家系的第系的第IIIIII、IVIV代成员代成员F8F8基因的特异片段基因的特异片段进行了进行了PCRPCR扩增，其产物电泳结果下图所扩增，其产物电泳结果下图所示，结合图示，结合图1 1，推断，推断IIIIII3 3的基因型是的基因型是 。XHXh（3 3）现）现IIIIII3 3再次怀孕，产前诊断显示胎再次怀孕，产前诊断显示胎儿（儿（IVIV3 3）细胞的染色体条数为）细胞的染色体条数为4646，F8F8基因的基因的PCRPCR检测结果下图所示。由此你检测结果下图所示。由此你给给IIIIII3 3的建议是的建议是 终止妊娠终止妊娠