高考生物一輪復(fù)習(xí)：DNA指紋技術(shù)

2024年9月17日，在江蘇省昆山市某小區(qū)出現(xiàn)“匿名”高空拋大便，濺到一樓住戶(hù)的窗戶(hù)和家里。次日上午，一男子前來(lái)投案自首，并如實(shí)供述了自己的罪行。1、技術(shù)？2、為什么“屎”作俑者會(huì)主動(dòng)投案自首？2024DNA指紋技術(shù)目錄DNA指紋技術(shù)的發(fā)現(xiàn)史DNA指紋技術(shù)的定義DNA指紋的構(gòu)建過(guò)程DNA指紋的主要特點(diǎn)DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用一二三四

五

19841986198921世紀(jì)初

英國(guó)生物學(xué)家亞歷克·杰弗里斯（AlecJeffreys）在做實(shí)驗(yàn)時(shí)靈光一現(xiàn)。他發(fā)現(xiàn)每個(gè)人的DNA是不同的。盡管人與人之間的DNA的空間結(jié)構(gòu)差異不大，但在DNA序列的某些區(qū)域，存在一些會(huì)重復(fù)的序列，而每個(gè)人重復(fù)的次數(shù)是不同的。杰弗里斯把這些區(qū)域稱(chēng)為“迷你衛(wèi)星體”。他意識(shí)到，通過(guò)檢測(cè)“迷你衛(wèi)星體”可以確定一個(gè)人的身份。

半年后，DNA指紋技術(shù)首次應(yīng)用在一樁移民案中。DNA指紋技術(shù)第一次應(yīng)用在刑事案件中，幫助警方找到了奸殺兩名少女的兇手，避免無(wú)辜者蒙受不白之冤。這是英國(guó)史上第一例使用DNA破案的案例。該技術(shù)獲美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)作為正式法庭物證手段。DNA指紋技術(shù)成為了醫(yī)學(xué)研究和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的強(qiáng)大工具DNA指紋技術(shù)的發(fā)現(xiàn)史一DNA指紋技術(shù)的定義具有完全個(gè)體特異的DNA多態(tài)性，其個(gè)體識(shí)別能力足以與手指指紋相媲美，因而得名。同一人體核DNA的酶切片段雜交，會(huì)獲得由多個(gè)位點(diǎn)上的等位基因組成的長(zhǎng)度不等的雜交帶圖紋，這種圖紋極少有兩個(gè)人完全相同，故稱(chēng)為"DNA指紋"。二DNA指紋的構(gòu)建過(guò)程三任務(wù)一：根據(jù)視頻內(nèi)容嘗試整理出DNA指紋構(gòu)建過(guò)程DNA指紋的構(gòu)建過(guò)程一般構(gòu)建過(guò)程：

①提取樣本DNA②PCR擴(kuò)增

③限制酶切割DNA④電泳分離

⑤

轉(zhuǎn)移至尼龍膜

⑥D(zhuǎn)NA分子雜交⑦放射顯影三獲得DNA指紋圖譜需要涉及到一系列基于分子生物學(xué)的技術(shù)，這些技術(shù)共同協(xié)作揭示DNA序列中的多態(tài)性，并生成具有個(gè)體特異性的圖譜。任務(wù)一：根據(jù)視頻內(nèi)容嘗試整理出DNA指紋構(gòu)建過(guò)程DNA指紋的構(gòu)建過(guò)程三步驟：從待測(cè)樣品（如血液、精液、毛發(fā)等）中提取DNA。重要性：確保DNA的純度和完整性對(duì)于后續(xù)步驟至關(guān)重要。目的：通過(guò)PCR擴(kuò)增特定的DNA區(qū)域，尤其是那些具有多態(tài)性的區(qū)域。優(yōu)點(diǎn)：PCR能夠快速、特異地?cái)U(kuò)增目標(biāo)DNA片段，提高檢測(cè)的靈敏度。步驟：使用合適的限制性核酸內(nèi)切酶將DNA切割成不同長(zhǎng)度的片段。目的：產(chǎn)生可在電泳中分離的DNA片段，從而揭示DNA序列中的多態(tài)性。方法：常用的電泳方法包括瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。目的：通過(guò)電泳將DNA片段按大小分離，形成可見(jiàn)的條帶圖譜。步驟：使用放射性標(biāo)記或熒光標(biāo)記的探針與分離后的DNA片段進(jìn)行雜交。目的：探針會(huì)與特定的DNA序列結(jié)合，從而揭示該序列的存在與否以及其在基因組中的位置。檢測(cè)方法：放射自顯影或熒光成像，用于觀(guān)察雜交信號(hào)并生成DNA指紋圖譜。DNA提取PCR擴(kuò)增限制酶切割電泳分離移至尼龍膜DNA分子雜交放射顯影DNA指紋的主要特點(diǎn)資料1.研究表明，兩個(gè)隨機(jī)個(gè)體具有相同DNA圖形的概率僅3×10-11；如果同時(shí)用兩種探針進(jìn)行比較，兩個(gè)個(gè)體完全相同的概率小于5×10-19。全世界人口約50億，即5×10-9。因此，除非是同卵雙生子女，否則幾乎不可能有兩個(gè)人的DNA指紋的圖形完全相同。資料2.

DNA是人的遺傳物質(zhì)，其特征是由父母遺傳的。分析發(fā)現(xiàn)，DNA指紋圖譜中幾乎每一條帶紋都能在其雙親之一的圖譜中找到，這種帶紋符合經(jīng)典的孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，即雙方的特征平均傳遞50%給子代。資料3.同一個(gè)人的不同組織如血液、肌肉、毛發(fā)、精液等產(chǎn)生的DNA指紋圖形完全一致。高度的特異性穩(wěn)定的遺傳性體細(xì)胞穩(wěn)定性任務(wù)二：分析資料并歸納出DNA指紋的主要特點(diǎn)四DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用農(nóng)業(yè)領(lǐng)域野生動(dòng)物研究醫(yī)學(xué)研究法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別：DNA指紋圖譜具有高度的特異性和穩(wěn)定性，使其成為法醫(yī)學(xué)中個(gè)體識(shí)別的重要手段。在刑事案件中，通過(guò)比對(duì)嫌疑人、受害者或現(xiàn)場(chǎng)遺留的生物樣本（如血液、精液、毛發(fā)等）的DNA指紋圖譜，可準(zhǔn)確確定身份，為案件偵破提供關(guān)鍵證據(jù)。人類(lèi)學(xué)考古學(xué)五任務(wù)三：結(jié)合生活情境和已學(xué)知識(shí)嘗試說(shuō)出DNA指紋技術(shù)可應(yīng)用在哪些方面？親子鑒定：通過(guò)比對(duì)父母與子女的DNA指紋圖譜，可以判斷他們之間的親緣關(guān)系，為家庭糾紛、遺產(chǎn)繼承等問(wèn)題的解決提供科學(xué)依據(jù)。DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用遺傳病篩查：可以幫助醫(yī)生識(shí)別與遺傳病相關(guān)的特定基因變異，從而進(jìn)行遺傳病篩查和診斷。這對(duì)于預(yù)防遺傳病的發(fā)生、指導(dǎo)患者治療和生育計(jì)劃具有重要意義。五任務(wù)三：結(jié)合生活情境和已學(xué)知識(shí)嘗試說(shuō)出DNA指紋技術(shù)可應(yīng)用在哪些方面？農(nóng)業(yè)領(lǐng)域野生動(dòng)物研究醫(yī)學(xué)研究法醫(yī)學(xué)人類(lèi)學(xué)考古學(xué)藥物研發(fā)：可用于篩選具有特定基因型的患者群體，以評(píng)估藥物的安全性和有效性。這有助于加速藥物研發(fā)進(jìn)程，提高藥物的臨床應(yīng)用價(jià)值。DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用作物品種鑒定：通過(guò)比較不同品種作物的DNA指紋圖譜，可以準(zhǔn)確區(qū)分和認(rèn)證種子純度，防止假冒偽劣種子流通。同時(shí)，該技術(shù)還能揭示作物遺傳多樣性和親緣關(guān)系，指導(dǎo)優(yōu)良基因的挖掘和利用，促進(jìn)新品種培育和遺傳改良工作。五任務(wù)三：結(jié)合生活情境和已學(xué)知識(shí)嘗試說(shuō)出DNA指紋技術(shù)可應(yīng)用在哪些方面？農(nóng)業(yè)領(lǐng)域野生動(dòng)物研究醫(yī)學(xué)研究法醫(yī)學(xué)人類(lèi)學(xué)考古學(xué)種群監(jiān)測(cè)：通過(guò)采集野生動(dòng)物的樣本并進(jìn)行DNA指紋圖譜分析，可以了解種群的遺傳結(jié)構(gòu)、遺傳多樣性以及不同種群之間的親緣關(guān)系等信息。DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用五任務(wù)三：結(jié)合生活情境和已學(xué)知識(shí)嘗試說(shuō)出DNA指紋技術(shù)可應(yīng)用在哪些方面？農(nóng)業(yè)領(lǐng)域野生動(dòng)物研究醫(yī)學(xué)研究法醫(yī)學(xué)人類(lèi)學(xué)考古學(xué)DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用研究人類(lèi)起源、遷徙和進(jìn)化等問(wèn)題五任務(wù)三：結(jié)合生活情境和已學(xué)知識(shí)嘗試說(shuō)出DNA指紋技術(shù)可應(yīng)用在哪些方面？農(nóng)業(yè)領(lǐng)域野生動(dòng)物研究醫(yī)學(xué)研究法醫(yī)學(xué)人類(lèi)學(xué)考古學(xué)DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用可以用于古代遺骸的身份鑒定和遺傳關(guān)系分析。五任務(wù)三：結(jié)合生活情境和已學(xué)知識(shí)嘗試說(shuō)出DNA指紋技術(shù)可應(yīng)用在哪些方面？農(nóng)業(yè)領(lǐng)域野生動(dòng)物研究醫(yī)學(xué)研究法醫(yī)學(xué)人類(lèi)學(xué)考古學(xué)DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用任務(wù)四：以專(zhuān)業(yè)人員的身份分析以下情境，幫助他們找到正確的答案情境一：以下是某家庭所有成員的DNA檢測(cè)結(jié)果，請(qǐng)分析

為該夫婦的親生孩子。女兒1和兒子1五DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用情境二：法醫(yī)部門(mén)對(duì)在一次事故中死亡的某男子進(jìn)行了DNA指紋分析。隨后對(duì)4對(duì)該男子可能的父母做了DNA分析。與這名男子的DNA指紋相匹配的一對(duì)父母是（）B五任務(wù)四：以專(zhuān)業(yè)人員的身份分析以下情境，幫助他們找到正確的答案DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用情境三：請(qǐng)根據(jù)警方提供的DNA指紋圖譜，懷疑對(duì)象中最可能是罪犯的是

。

說(shuō)出你的理由。1五任務(wù)四：以專(zhuān)業(yè)人員的身份分析以下情境，幫助他們找到正確的答案懷疑對(duì)象1的DNA圖譜與