Question

探针是指以放射性同位素、生物素或荧光染料等进行标记的已知核苷酸序列的核酸片段，可用于核酸分子杂交以检测目标核苷酸序列是否存在。如图（1）所是某实验小组制备的两种探针，图（2）是探针与目的基因杂交的示意图。请回答下列有关问题：

（1）核酸探针与目标核苷酸序列间的分子杂交遵循________________。设计核苷酸序列是核酸探针技术关键步骤之一。图（1）所示的两种核酸探针（探针2只标注了部分碱基序列）都不合理，请分别说明理由_________________、_________________________。

（2）cDNA探针是目前应用最为广泛的一种探针。制备cDNA探针时，首先需提取、分离获得____________作为模板，在_______________的催化下合成cDNA探针。利用制备好的β-珠蛋白基因的cDNA探针与β-珠蛋白基因杂交后，出现了如图（2）中甲、乙、丙、丁等所示的“发夹结构”，原因是____________________。

（3）基因工程中利用乳腺生物反应器生产α-抗胰蛋白酶，应将构建好的重组DNA导入___________中，再利用SRY基因（某一条性染色体上的某性别决定基因）探针进行检测，将检测反应呈____________（填阳或阴）性的胚胎进行移植培养。

Answer

碱基互补配对原则 探针1碱基序列过短，特异性差 探针2自身会出现部分碱基互补配对而失效 mRNA 逆转录酶 β-珠蛋白基因中含有内含子（或不表达序列） 受精卵 阴

【解析】

分析图（1）：探针一序列为-CAGG-，该序列过短，特异性差；探针二序列为-CGACT--AGTCG-，该序列有自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效。
分析图（2）：探针与目的基因杂交后，出现甲、乙、丙、丁等所示的“发夹结构”。

（1）核酸探针是单链DNA分子，其与目标核苷酸序列间的分子杂交遵循碱基互补配对的原则。图（1）中探针1碱基序列过短，特异性差；探针2自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效。因此这两种探针都不合理。

（2）cDNA是以mRNA为模板逆转录形成的，该过程需要逆转录酶的催化。逆转录法合成的cDNA不含内含子，而β-珠蛋白基因中含有不表达序列，因此探针利用制备好的β-珠蛋白基因的cDNA探针与β-珠蛋白基因杂交后，出现了如图二中甲、乙、丙、丁等所示的“发夹结构。

（3）利用乳腺生物反应器生产α-抗胰蛋白酶时，应将构建好的重组DNA导入受精卵中，再利用SRY探针进行检测，将检测反应呈阴性（雌性）的胚胎进行移植。