Question

【題目】2020年2月23日，南京警方宣布28年前發(fā)生在南醫(yī)大的女生遇害案件告破。在破案過程中起重要作用的是Y染色體-STR DNA數(shù)據(jù)庫（簡稱Y庫）。STR，也稱短串聯(lián)重復序列（short tandem repeat），是由2 - 6個堿基對作為核心單位，串聯(lián)重復形成的一類DNA序列。它分布于X、Y及常染色體，可對個人進行身份識別。根據(jù)材料結(jié)合所學知識回答以下問題：

（1）從犯罪分子留在受害人身體中的痕跡物質(zhì)中提取DNA。粗提取DNA，可以利用其在________mol/L NaCl溶液中溶解度最小的特性，然后通過________試劑來做鑒定，觀察溶液是否變藍。

（2）PCR擴增Y-STR基因。PCR擴增分為變性、________、延伸三步。根據(jù)Y-STR位點兩側(cè)50~500bp的保守序列設計_________，可以擴增我們想要的Y-STR序列。擴增出的Y-STR序列可以直接和pUC-T載體相連，這是因為載體的線性DNA序列末端各突出一個胸腺嘧啶脫氧核苷酸，而Taq DNA聚合酶會在目的基因兩端自動添加一個堿基為_____________的脫氧核苷酸。

（3）根據(jù)中國人同姓聚居和聯(lián)宗修譜的習俗，先在某地域橫向篩查不同姓氏男性的Y-STR，與Y庫對比，從而鎖定嫌疑人所在家系；然后在該家系縱向篩查常染色體STR，從而“以Y找群，以常找人”。這利用了Y染色體遺傳具有____________的特點。為了使結(jié)果更有說服力，還可以做DNA指紋分析，這時需要用到的工具酶是_____________。

（4）現(xiàn)場提取檢材時往往需對DNA做性別鑒定，可以利用Y染色體上特有的_________基因來確定。

Answer 1

【答案】0．14 二苯胺 復性退火 （一對）引物（補充答案：引物I、引物II） 腺嘌呤（補充答案：A） 父系遺傳（補充答案：限雄遺傳，或只能從父親傳給兒子，或不能傳給女兒） 限制性（核酸）內(nèi)切酶（補充答案：限制酶） 性別決定（補充答案：SRY）

【解析】

聚合酶鏈式反應（PCR）是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術(shù)，它可看作是生物體外的特殊DNA復制，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術(shù)，PCR的最大特點是能將微量的DNA大幅增加。PCR的條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）。PCR的過程：①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復性：引物結(jié)合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開。

（1）粗提取DNA，可以利用其在0.14mol/L NaCl溶液中溶解度最小的特性。DNA遇二苯胺（沸水�。�會變成藍色。二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。

（2）PCR擴增Y-STR基因。PCR擴增分為變性（解旋）、復性退火（引物結(jié)合）、延伸（合成子鏈）三步。根據(jù)Y-STR位點兩側(cè)50~500bp的保守序列設計（一對）引物，可以擴增我們想要的Y-STR序列。擴增出的Y-STR序列可以直接和pUC-T載體相連，這是因為載體的線性DNA序列末端各突出一個胸腺嘧啶脫氧核苷酸，而Taq DNA聚合酶會在目的基因兩端自動添加一個堿基為腺嘌呤的脫氧核苷酸（A與T配對）。

（3）Y染色體遺傳具有父系遺傳（只能從父親傳給兒子）的特點，因此在該家系縱向篩查常染色體STR，從而“以Y找群，以常找人”。 DNA指紋的圖像在X光膠片中呈一系列條紋，很像商品上的條形碼。DNA指紋分析，需要用到的工具酶是限制性（核酸）內(nèi)切酶，將DNA切成不同的片段。

（4）Y染色體上有決定性別的基因，現(xiàn)場提取檢材時往往需對DNA做性別鑒定，可以利用Y染色體上特有的性別決定基因來確定。