高一生物基因和染色体的关系综合检测题及答案5
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高一生物基因和染色体的关系综合检测题及答案5
作者：佚名 资料来源：网络 点击数： &&&
高一生物基因和染色体的关系综合检测题及答案5
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文章来 源莲山课件 w ww.5 Y
第二章综合检测题
本分第Ⅰ卷()和第Ⅱ卷(非)两部分。满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题　共45分)
一、选择题(共30小题，每小题1.5分，共45分，在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求)1．等位基因一般位于(　　)A．DNA的两条链上B．复制后的两条染色单体上C．非同源染色体的同一位置D．同源染色体的同一位置[答案]　D[解析]　该题考查等位基因的概念。等位基因是位于同源染色体的相同位置、控制同一性状的不同表现类型的基因。2．基因的分离定律和自由组合定律发生在(　　)A．有丝分裂过程中　　　　B．受精作用过程中C．减数分裂过程中& D．个体发育过程中[答案]　C3．下列个体中属于纯合子的是(　　)A．RRDdFF与rrDdff& B．RrDDff与RrddFFC．rrddFF和RRddff& D．RrDdFf和rrddff[答案]　C[解析]　纯合子是指每对基因都纯合的个体。4．基因型为AaB的绵羊，产生配子的名称和种类是(　　)A．卵细胞　XAB、XaBB．卵细胞　AB、aBC．精子　AXB、AY、aXB、aYD．精子　AB、aB[答案]　C[解析]　基因型为AaB的绵羊，其完整的写法应该是AaXBY，故产生4种不同类型的精子。5．图示某动物卵原细胞中染色体的组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1和3，则卵细胞中染色体组成是(　　)&A．1和3& &&&B．2和4C．1和3或2和4& &D．1和4或2和3[答案]　C[解析]　卵原细胞经减数分裂产生三个极体和一个卵细胞，其中两个极体的染色体组成相同，另一个极体与卵细胞的染色体组成相同。6．细胞分裂过程中，DNA、染色体和染色单体三者的数量之比为2∶1∶2的细胞分裂时期是(　　)A．有丝分裂前期和减数第一次分裂前期B．有丝分裂后期和减数第一次分裂后期C．无丝分裂中期和有线分裂中期D．减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期[答案]　A[解析]　细胞中DNA、染色体和染色单体三者的数量之比为2∶1∶2，说明染色体已复制，姐妹染色单体尚未分开，包括有丝分裂前期和中期，减数第一次分裂的初级性母细胞时期和减数第二次分裂的前期和中期。7．下图中不正确的是(　　)&A．杂合子豌豆连续自交，其纯合子的比例的变化&B．酵母菌产生的二氧化碳的浓度变化&C．细胞有丝分裂中DNA含量的变化&D．减数分裂过程中染色体数目的变化[答案]　B[解析]　酵母菌既可进行有氧呼吸又可进行无氧呼吸，其无氧呼吸产生了CO2。8．在人的下列细胞中，含有性染色全数目最多的是(　　)A．次级精母细胞分裂中期B．白细胞C．红细胞D．卵细胞[答案]　B[解析]　次级精母细胞中期含一条性染色体；成熟的红细胞中无细胞核，不含染色体；卵细胞中含有一条性染色体，白细胞中含两条性染色体 。9．10个初级卵母细胞和5个初级精母细胞如果全部发育成熟，受精后最多能产生的新个体的数目是(　　)A．5个& &&B．10个C．15个& &&D．20个[答案]　B[解析]　10个初级卵母细胞最多可产生10个卵细胞；5个初级精母细胞最多可产生20个精子。受精后最多产生的新个体数为10个。10．下面各基因中，可以看作是等位基因的是(　　)A．A和A& &&B．A和BC．A和b& &&D．A和a[答案]　D11．既不具有同源染色体又不具有姐妹染色单体的动物细胞是(　　)A．卵原细胞B．初级卵母细胞C．卵细胞D．刚形成的次级卵母细胞[答案]　C12．用下列哪种结构作为实验，既可看到比体细胞多一倍染色体的细胞，又可看到同源染色体正在分离的细胞(　　)A．小鼠早期胚胎& B．小鼠精巢C．小鼠肿瘤细胞& D．小鼠子宫细胞[答案]　B[解析]　染色体数目比体细胞多一倍的细胞是有丝分裂后期的细胞，同源染色体分离发生于减数第一次分裂后期既能发生有丝分裂又能发生减数分裂的器官是生殖器官(精巢或卵巢)。13．下列关于性染色体的叙述错误的(　　)A．性染色体上的基因，遗传时可能与性别有关B．XY型生物体细胞内含有两条异型的性染色体C．体细胞内的两条性染色体是一对同源染色体D．XY型生物的体细胞内如果含有两条同型性染色体可表示为XX[答案]　B[解析]　XY型生物是指由X和Y两条性染色体不同的组合形式来决定性别的生物。XY型生物体细胞内含有的两条性染色体为XX或XY。14．下列男性身体内的细胞中，有可能不含Y染色体的是(　　)A．精原细胞& &B．肝细胞C．脑细胞& &&D．次级精母细胞[答案]　D[解析]　男性所有的体细胞中都含有XY这对性染色体，经过减数第一次分裂后，作为一对同源染色体的XY会彼此分离，分别进入两个子细胞中，因此次级精母细胞中，就有一半只含X染色体，另一半只含Y染色体。15．果蝇的体细胞中含有四对同源染色体，它的一个初级精母细胞经过减数分裂后形成几种类型的精子(　　)A．2种 &&&B．4种C．8种& &&D．16种[答案]　A[解析]　一个初级精母细胞经减数第一次分裂，同源染色体彼此分开，分别进入两个次级精母细胞(即为两种)，两个次级精母细胞分别进入减数第二次分裂，减数第二次分裂的变化是把复制的染色单体分开，所以每一个次级精母细胞分裂产生的两个子细胞(精细胞)是完全相同的类型。因此，一个初级精母细胞经减数分裂最终形成4个、2种精子。此题有个关键条件“一个初级精母细胞”。如果去掉此条件，那么该个体将产生24＝16种精子。16．减数分裂过程中，等位基因分离、决定非等位基因自由组合的时期发生在(　　)A．同时发生在减数第二次分裂的后期B．分别发生在减数第一次分裂和第二次分裂的后期C．分离发生在减数第一次分裂、自由组合发生在减数第二次分裂D．分别发生在减数第一次分裂的后期和中期[答案]　D17．下列不属于配子基因型的是(　　)A．b& &&&B．AbdC．AaBd& &&D．AB[答案]　C
18．如图为某种遗传病的家系图，请计算出Ⅱ2与Ⅱ3子女的发病概率是(　　)&A.13& &&&B.23C．1& &&&D.12[答案]　B[解析]　由Ⅰ3和Ⅰ4都为患者，而其后代Ⅱ4为一正常女性，可判定该病为常染色体显性遗传病。因此Ⅱ2为aa，Ⅱ3是患者为AA或Aa，其比值为1∶2，即AA的可能性为1/3，Aa的可能性为2/3。作为显性遗传病，如果Ⅱ3是AA，后代一定患病；如果她是Aa，后代患病的几率为1/2，这样后代患病率应为13×1＋12×23＝23。19．下图为进行性肌肉营养不良遗传病的家系图，该病为隐性伴性遗传病，Ⅲ1的致病基因是由(　　)&A．Ⅰ1遗传的& &B．Ⅰ2遗传的C．Ⅰ3遗传的& &D．Ⅰ4遗传的[答案]　B[解析]　已知进行性肌肉营养不良是隐性伴性遗传，Ⅰ4个体为女性，并且患病，说明该病不是伴Y遗传，而是伴X遗传；因此Ⅲ1的致病基因直接来自于Ⅱ1(男性X染色体来自母方)，Ⅱ1号为携带者，其两条X染色体一条来自父方，另一条来自于母方，其中携带致病基因的X染色体应来自于Ⅰ2(母方)，因为如来自于Ⅰ1(父方)，则父方应为患者，这与题目不符。20．下列关于DNA分子和染色体数目的叙述，正确的是(　　)A．有丝分裂间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍B．有丝分裂后期细胞中DNA分子数目因染色体着丝点分裂而加倍C．减数第一次分裂后细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半D．减数第二次分裂过程中细胞中染色体与DNA分子数目始终不变[答案]　C21．如图所示人类家系图中，有关遗传病最可能的遗传方式为(　　)&A．常染色体隐性遗传 B．常染色体显性遗传C．X染色体显性遗传& D．X染色体隐性遗传[答案]　C22．蜜蜂的雄蜂是未受精的卵细胞发育而成的，雌蜂是受精卵发育成的。蜜蜂的体色，褐色相对于黑色为显性，控制这一相对性状的基因位于常染色体上，现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交，则F1的体色将是(　　)A．全部褐色B．蜂王和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色C．蜂王和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色D．褐色∶黑色＝3∶1[答案]　C[解析]　设蜜蜂褐色基因为A，黑色基因为a，因为受精卵发育成蜂王或工蜂，未受精卵发育成雄蜂，所以褐色雄蜂(A)与黑色蜂王(aa)杂交，由受精卵(Aa)发育成蜂王与工蜂都是褐色，由未受精卵(a)发育成的雄蜂都是黑色。23．已知芦花鸡基因B在性染色体上，对非芦花鸡基因b是显性，为了尽早而准确地知道小鸡的性别，应选用(　　)A．非芦花母鸡和芦花公鸡交配B．芦花母鸡和芦花公鸡交配C．芦花母鸡与非芦花公鸡交配D．非芦花母鸡与非芦花公鸡交配[答案]　C[解析]　鸡的性别决定方式为ZW型，母鸡为ZW，公鸡为ZZ。只有C项交配方式(ZBW×ZbZb)的后代毛色与性别有关，芦花鸡(ZBZb)是公鸡，非芦花鸡(ZbW)是母鸡。24．下列有关伴性遗传的叙述中，不正确的是(　　)A．X染色体上的基因并非都与性别决定有关B．伴性遗传不遵循基因的分离定律C．Y染色体上有很少X染色体上基因的等位基因D．伴X染色体隐性遗传具有交叉遗传现象[答案]　B[解析]　无论是常染色体上的基因遗传，还是性染色体上的基因遗传都遵循基因的分离定律和自由组合定律。25．一对表现型正常的夫妇，生了一个孩子既是红绿色盲又是XYY的患者，从根本上说，前者的病因与父母中的哪一方有关？后者的病因发生在什么时期(　　)A．与母亲有关，减数第二次分裂B．与父亲有关，减数第一次分裂C．与父母亲都有关、受精作用D．与母亲有关、减数第一次分裂[答案]　A[解析]　考查伴性遗传及减数分裂的相关知识。根据一对正常的夫妇，生了一个红绿色盲的患者(XaYY)，推断该夫妇的基因型为XAXa，XAY。因此，患红绿色盲小孩的色盲基因来自其母亲，YY染色体来自父亲。由于减数第一次分裂过程中同源染色体分离，减数第二次分裂过程中染色单体成为染色体，YY染色体只能是在减数第二次分裂过程中，Y染色体的染色单体未分离而进入同一极所致。26．牡丹的花色种类多种多样，其中白色的不含花青素，深红色的含花青素最多，花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅，由两对独立遗传的基因(A和a，B和b)所控制；显性基因A和B可以使花青素含量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一深红色牡丹同一白色牡丹杂交，得到中等红色的个体。若这些个体自交，其子代将出现花色的种类和比例分别是(　　)A．3种；9∶6∶1B．4种；9∶3∶3∶1C．5种；1∶4∶6∶4∶1D．6种；1∶4∶3∶3∶4∶1[答案]　C[解析]　深红色的牡丹与白色的牡丹杂交，得到全是中等红色的牡丹，可以推出亲本的基因型为AABB和aabb，子代中等红色的牡丹基因型为AaBb。这些个体自交，其子代基因型为1AABB∶2AaBB∶1aaBB∶2AABb∶4AaBb∶2aaBb∶2Aabb∶1aabb，由于显性基因有累加效应，所以共有5种花色，即四个显性∶三个显性∶二个显性∶一个显性∶无显性＝1∶4∶6∶4∶1。27．有人在不同的温度下培育具有相同基因组成的棒眼果蝇，统计发育出来的果蝇复眼中的小眼数，结果如下：温度(℃)&15&20&25&30雌棒眼果蝇复眼的小眼数(个)&214&122&81&24雄棒眼果蝇复眼的小眼数(个)&270&160&121&74上述实验表明，棒眼果蝇在发育过程中(　　)A．温度和性别影响了基因的转录B．温度和性别对复眼中的小眼数目是有影响的C．影响小眼数目的外界因素只有温度D．温度和性别都是影响小眼数目的根本因素[答案]　B[解析]　将该题中表格内容横向比较，可推出果蝇复眼的小眼数目与温度有关；纵向比较，可推出果蝇复眼的小眼数目与性别有关；整个内容可推出果蝇复眼的小眼数目受到温度和性别的影响。28．豌豆黄色(Y)对绿色( y)、圆粒(R)对皱粒(r)为显性，这两对基因位于两对同源染色体上。现有一绿色圆粒(yyRr)豌豆，开花后自花传粉得到F1；F1再次自花传粉，得到F2。可以预测，F2中纯合的绿色圆粒豌豆的比例是(　　)A．2/3& &&B．3/8C．1/2& &&&D．1/4[答案]　B[解析]　由题可知，求F2中yyRR的比例。由于黄色和绿色这一对相对性状中，始终是yy，故不需考虑该对基因的遗传分离。化简为一对相对性状的问题研究，套用公式：纯合体＝1－12n，又因为RR为纯合体中的一半，故(1－122)×12＝38，选B。29．一个基因型为BbRr(棕眼右癖)的男人与一个基因型为bbRr(蓝眼右癖)的女人结婚，所生子女中表现型的几率各为1/8的类型是(　　)A．棕眼右癖和蓝眼右癖B．棕眼左癖和蓝眼左癖C．棕眼右癖和蓝眼左癖D．棕眼左癖和蓝眼右癖[答案]　B[解析]　Bb和bb杂交后代出现棕眼和蓝眼的几率各为1/2，Rr和Rr杂交后代出现右癖和左癖的几率分别为3/4、1/4，所以所生子女中表现型的几率各为1/8的类型是棕眼左癖和蓝眼左癖。30．某种鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性。且基因A或b在纯合时使胚胎致死，这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代表现型比例为(　　)A．2∶1 B．9∶3∶3∶1C．4∶2∶2∶1& D．1∶1∶1∶1[答案]　A[解析]　Aa×Aa→1AA(死)∶2Aa(黄)∶1aa(灰)，后代有两种表现型；Bb×Bb→1BB(短)∶2Bb(短)∶1bb(死)，后代有一种表现型。所以在此次杂交后代中，关于这两对性状只有两种表现型，排除B、C、D。
第Ⅱ卷(非选择题　共55分)
二、非选择题(共55分)31．(9分)下图表示雌蛙体内卵原细胞在减数分裂过程中细胞内的染色体及其DNA的数量变化曲线，请据图回答下列问题：&(1)图中两种曲线用以表示减数分裂中细胞内染色体数目变化的是__________________________。(2)图中实线ABC段表示的是细胞分裂间期某种结构数目的变化，其中AB段表示的细胞内的变化是________过程，此时该细胞的名称叫________。(3)实线CDE段表示细胞进行________，其结果形成的细胞名称为________，形成的该细胞内的染色体数目与卵原细胞相比________。(4)减数分裂中同源染色体联会现象发生在实曲线的哪一时间段内？____________；染色体着丝点分裂发生在虚曲线哪一分裂期时间段内？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)细胞内无同源染色体的时间所对应的虚曲线区段为__________________________________________________。[答案]　(1)虚线(2)DNA复制　卵原细胞(3)减数第一次分裂　次级卵母细胞、极体　减少了一半(4)CD　HGI　(5)FHGIJK32．(9分)某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性，有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体基因型如下图所示，请回答下列问题。&(1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由____________________________。(2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为______________。(3)该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有________。(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有__________________。(5)为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是__________________________________________[答案]　(1)不遵循，控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上(2)AbD、abd或Abd、abD(3)A、a、b、b、D、d (4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd[解析]　由题中图可知控制长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上，因此，基因A和a、b和b的遗传不遵循基因的自由组合定律；位于不同对同源染色体上的非等位基因表现为自由组合，因此，当一个精原细胞在减数第一次分裂的后期，同源染色体分离时，位于同一对同源染色体上的A、a和b、b表现为连锁，与位于另一对同源染色体上的等位基因D、d表现为自由组合，最终产生的精细胞有4种基因型；AbD、abd或Abd、abD；该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的染色体是一套，随之带有的基因是A、a、b、b、D、d；在昆虫体内存在有丝分裂和减数分裂两种分裂方式，在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 ，染色单体分离，复制的两个D基因分离；验证基因的自由组合定律的方法有测交法和自交法，因此，与之交配的异性个体的基因型分别是aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd。33．(9分)下图中甲、乙是两个家族系谱图，乙家族患色盲(B－b)。请据图回答：&(1)图甲中的遗传病，其致病基因位于________染色体上，是________性遗传。(2)图甲中Ⅲ8和Ⅲ7为异卵双生(由不同的受精卵发育而来)，则Ⅲ8表现型是否一定正常？____________，原因是__________________。(3)图乙中Ⅰ1的基因型是________，Ⅰ2的基因型是________。(4)若图甲中的Ⅲ8与图乙中的Ⅲ5结婚，则他们生下两病兼患男孩的概率是________。[答案]　(1)常　显(2)不一定　基因型有两种可能(3)XBXb　XBY　(4)1/834．(10分)在小家鼠中有一突变基因使尾巴弯曲。现有一系列杂交结果如下表，请回答(以A、a表示有关基因)：组别&亲代&子代&雌&雄&雌&雄1&正常&弯曲&全部弯曲&全部正常2&弯曲&正常&50%弯曲，50%正常&50%弯曲，50%正常3&弯曲&正常&全部弯曲&全部弯曲4&正常&正常&全部正常&全部正常5&弯曲&弯曲&全部弯曲&全部弯曲6&弯曲&弯曲&全部弯曲&50%弯曲，50%正常(1)可根据第________组杂交，判断控制小家鼠尾巴性状的基因在________染色体上。(2)可根据第________组杂交，判断控制小家鼠尾巴性状的突变基因是________性基因。(3)请写出第2组亲代基因型，雌____________；雄____________。(4)让第1组后代中的1只雌鼠和1只雄鼠交配，生下2只小鼠，这2只小鼠尾巴的可能性状是(不考虑性别) ______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)如果让第6组的子代中尾巴弯曲的雌雄鼠相互交配，所产生的后代中弯曲与正常的理论比值是__________。[答案]　(1)1或6　X　(2)6　显(3)XAXa　XaY(4)2只都正常或2只都弯曲，或1只正常、1只弯曲　(5)7∶135．(9分)果蝇是进行遗传实验的良好，现有三管果蝇，每管中均有红眼和白眼(相关基因为B和b)，且雌雄分别为不同眼色。各管内雌雄果蝇交配后的子代情况如下：A管：雌雄果蝇均为红眼；B管：雌果蝇为红眼，雄果蝇为白眼；C管：雌雄果蝇均是一半为红眼，一半为白眼。请分析回答：(1)若要通过一次杂交实验判断果蝇眼色的遗传方式，应选________管的亲代果蝇进行杂交。(2)A、B、C三个试管中亲代白眼果蝇的性别分别是________、________、________。(3)已知三个试管中红眼果蝇全部是灰身纯系，白眼果蝇全部是黑身纯系，F1无论雌雄都表现为灰身。同时考虑体色和眼色的遗传，B管果蝇交配产生的F1自由交配后，后代的表现型中灰身红眼果蝇、黑身红眼果蝇、灰身白眼果蝇、黑身白眼果蝇的比例接近于________。[答案]　(1)B　(2)雄　雌　雄(3)3∶1∶3∶136．(9分)已知家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状，在一养兔厂中，家兔是随机交配的，黑毛的基因频率与褐毛的基因频率相等。请利用杂交方法，探究其基因的位置及显隐性关系(假设无突变发生)。(1)简述如何运用杂交方法确定这对相对性状的显隐性关系，并得出结论。(2)若已知黑毛(A)对褐毛(a)呈显性，请探究控制这对相对性状的基因是否位于X染色体上，写出遗传图解并说明推断过程。[答案]　(1)从家兔中选择多对黑毛兔与黑毛兔杂交(黑毛兔×黑毛兔)，如果后代出现褐毛兔，则黑毛为显性，褐毛为隐性；如果后代全部为黑毛兔，则褐毛为显性，黑毛为隐性。(其他正确答案也可)(2)遗传图解：&选取多对黑毛雄兔与褐毛雌兔杂交，若后代中雌兔都是黑毛，雄兔都是褐毛，则说明控制这对相对性状的基因位于X染色体上；否则不是位于X染色体上。&文章来 源莲山课件 w ww.5 Y
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荧光原位杂交时,全菌探针会跟目标菌种杂交吗?
荧光原位杂交时,全菌探针会跟目标菌种杂交吗?
不同菌种的探针颜色是不同的,我们的是全菌是无色的,AOB和NOB的菌种是红色的,你再想想是不是你记错了啊荧光原位杂交方法是一种物理图谱绘制方法,使用荧光素标记探针,以检测探针和分裂中期的染色体或分裂间期的染色质的杂交.荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)是在20世纪80年代末在放射性原位杂交技术的基础上发展起来的一种非放射性分子细胞遗传技术,以荧光标记取代同位素标记而形成的一种新的原位杂交方法,探针首先与某种介导分子(reporter molecule)结合,杂交后再通过免疫细胞化学过程连接上荧光染料.FISH的基本原理是将DNA(或RNA)探针用特殊的核苷酸分子标记,然后将探针直接杂交到染色体或DNA纤维切片上,再用与荧光素分子偶联的单克隆抗体与探针分子特异性结合来检测DNA序列在染色体或DNA纤维切片上的定性、定位、相对定量分析.FISH具有安全、快速、灵敏度高、探针能长期保存、能同时显示多种颜色等优点,不但能显示中期分裂相,还能显示于间期核.同时在荧光原位杂交基础上又发展了多彩色荧光原位杂交技术和染色质纤维荧光原位杂交技术..应用背景对于利用rRNA的荧光原位杂交来说,如下原因可导致较低的荧光信号强度：较低的细胞核糖体含量较低的细胞周边的通透性较低的目标序列可接触性（由于rRNA的折叠产生的构象,有些位置与rRNA分子内其他链或其他rRNA或蛋白紧密接触,从而使探针无法和目标序列杂交）为检验细胞中的目标序列是否容易被探针杂交,及测试最佳杂交温度,可利用“克隆荧光原位杂交”(clone-FISH)进行试验：将rRNA基因结合入质粒,转化至大肠杆菌中表达,构成核糖体,再用荧光标记的探针杂交.FISH可与流式细胞术联用,对特定荧光标记的细胞进行计数或者分离.[1]变体酶联荧光原位杂交(CARD-FISH)2荧光原位杂交（FISH）技术详解1974年Evans首次将染色体显带技术和染色体原位杂交联合应用,提高了定位的准确性.20世纪70年代后期人们开始探讨荧光标记的原位杂交,即FISH技术.1981年Harper成功地将单拷贝的DNA序列定位到G显带标本上,标志着染色体定位技术取得了重要进展.20世纪90年代,随着人类基因组计划的进行,由于绘制高分辨人类基因组图谱的需要,FISH技术得到了迅速的发展和广泛应用.原理FISH(fluorescence in situ hybridization)技术是一种重要的非放射性原位杂交技术.它的基本原理是:如果被检测的染色体或DNA纤维切片上的靶DNA与所用的核酸探针是同源互补的,二者经变性-退火-复性,即可形成靶DNA与核酸探针的杂交体.将核酸探针的某一种核苷酸标记上报告分子如生物素、地高辛,可利用该报告分子与荧光素标记的特异亲和素之间的免疫化学反应,经荧光检测体系在镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析.实验流程FISH样本的制备→探针的制备→探针标记→杂交→（染色体显带）→荧光显微镜检测→结果分析.特点原位杂交的探针按标记分子类型分为放射性标记和非放射性标记.用同位素标记的放射性探针优势在于对制备样品的要求不高,可以通过延长曝光时间加强信号强度,故较灵敏.缺点是探针不稳定、自显影时间长、放射线的散射使得空间分辨率不高、及同位素操作较繁琐等.采用荧光标记系统则可克服这些不足,这就是FISH技术.FISH技术作为非放射性检测体系,有以下特点.优点:1、荧光试剂和探针经济、安全；2、探针稳定,一次标记后可在两年内使用；3、实验周期短、能迅速得到结果、特异性好、定位准确；4、FISH可定位长度在1kb的DNA序列,其灵敏度与放射性探针相当；5、多色FISH通过在同一个核中显示不同的颜色可同时检测多种序列；6、既可以在玻片上显示中期染色体数量或结构的变化,也可以在悬液中显示间期染色体DNA的结构.缺点：不能达到100%杂交,特别是在应用较短的cDNA探针时效率明显下降.应用该技术不但可用于已知基因或序列的染色体定位,而且也可用于未克隆基因或遗传标记及染色体畸变的研究.在基因定性、定量、整合、表达等方面的研究中颇具优势.FISH最初用于中期染色体.从正在分化的细胞核中制备的这种染色体是高度凝缩的,每条染色体都具有可识别的形态,它们染色后将显现出特征性的着丝粒位置及染色带型.在处理中期染色体时,通过测定FISH所获得荧光信号相对于染色体短臂末端的位置（FLpter值）来进行作图.使用中期染色体的不足之处在于,由于它的高度凝缩的性质,只能进行低分辨率作图,两个标记至少分隔1Mb才能作为分开的杂交信号被分辨出来（Trask et al.,1991）.这种分辨率不足以构建有交往的染色体图谱.故此中期染色体FISH主要用于确定新标记在染色体上的大概位置,为其他更精细的作图方法做准备. 一直以来,这些“其他方法”并不包括任一种FISH,但1995年后,一系列高分辨率的FISH技术已发展起来.这些技术通过改变待研究的染色体制备的性质而达到较高的分辨率.中期染色体对于精细作图来说凝缩度太高,因而我们需要选用较为伸展的染色体.有两种途径可以满足这一要求（Heiskanen et al.,1996）： 机械伸展的染色体（mechanically stretched chromosome）通过改变从中期细胞核中分享染色体的方法而获得.离心产生剪切力可将染色体伸展到正常长度20倍.每条染色体仍可识别,而FISH信号作图方法与通常处理的中期染色体相同,这样,分辨率可明显提高,能够区分出相隔200~300kb的标记. 非中期染色体（non-metaphase chromosome）染色体仅在中期高度凝缩,而在细胞周期的其他阶段保持天然未包装状态,有研究者曾利用前期细胞核,此时染色体凝缩程度足以区分出单个染色体.实际应用中,这种方法并无优于机械伸展的染色体之处.相比之下分裂间期（interphase）的染色体更为有用,因为分裂间期（再次细胞核分裂之间）的染色体包装程度最低.使用分裂间期的染色体,分辨率有可能达到25kb以下,但染色体形态特征消失,推动了定位探针位置所需的外部参照点.因此,该技术可在已获得染色体粗略图谱后使用,通常作为确定染色体一段小区域内一系列标记物顺序的方法. 间期染色体含有去组装的全部的细胞DNA分子.为了进一步提高FISH的分辨率到25kb以下,有必要放弃完整的染色体,而使用纯化的DNA.这种方法叫做纤维-FISH（fiber-FISH）,利用凝胶拉伸或分子梳理技术制备DNA,可以分辨间距小于10kb的标记.[2]3荧光原位杂交技术的发展历程FISH 技术检测位点数目及检测目标的发展在FISH 技术基本确立之后,FISH 不仅用于单基因或核酸检测,FISH 技术的进一步发展扩展到多色FISH 多基因位点同时检测,从基因检测发展到基因组、染色体、活细胞中转录产物mRNAs 原位检测以及组织水平的核酸检测,并且在今后的研究中还有可能应用到整个生物体的检测.早期的探针较大,是通过载体的增殖、缺口平移法、体外转录法和随机引物DNA 合成法来制备以获得特异性杂交克隆.然而大片断的探针通常带有重复序列造成高荧光背景,采用未标记的核酸进行预处理使其与非特异性位点结合用于抑制非特异性杂交可以克服上述问题,同时也使得研究者扩大了检测目标,实现了整条染色体染色.在细胞遗传学上FISH 技术在染色体分析方面也因此得到了显著的提高.如通过比较基因组杂交（Comparativegenomic hybridization）用于检测染色体区域的缺失和重复.大片段探针一旦和样品非特异性结合就会形成一个信号,混淆染色体上基因的检测,就需要剪切成小片段<200核苷酸.现在检测手段的提高以及检测软件的不断发展使得FISH技术的检测要求越来越低,灵敏度越来越高.精确的计算机图片处理算法的不断改进形成了亚显微水平的探针高分辨技术.随着检测目标越来越小,FISH技术已用于隐蔽的亚端粒核型基因重排和精确的染色体作图及单拷贝mRNA的检测.FISH 检测范围的扩大,使得FISH 技术的应用在20 世纪90 年代急速增长.由FISH 技术应用而形成的分支技术实现了越来越多的不同类型位点同时检测.首先是采用不同的荧光素来检测多位点,如双色荧光用于检测特异的核酸序列,每一条染色体、基因或者转录产物分别由一种可以分辨的荧光信号来表示.之后是采用两种色彩译码方案进一步扩大了FISH 应用范围.译码方案主要是针对色彩比例,即每一种颜色在总颜色中所占的比例来描绘多位点.前述的每一种方法,或是两种方法的结合都已经将可检测位点多达12 个.采用计算机翻译的五色方案可同时检测出人类所有染色体代表着FISH 技术多位点检测的里程碑.尽管可以采用多种方法观测到mRNAs,但是FISH 对整个转录产物的原位分析似乎更有应用前景.色彩译码技术已经实现了对整个组织的检测.FISH 技术的定量分析阶段Pinkel 等（1986）首次将荧光图像定量分析用于基本细胞遗传检测,采用双色激发块装置照相机检测荧光信号,而且定量分析技术很快用于了mRNA 检测.荧光检测的关键是信号的重现性、无规律性及背景的自发荧光.不仅不同的样品之间荧光不同,而且同一载玻片上的材料或者同样的细胞都有可能显示出不均衡的荧光.目前已有多种方法用于消除一些组织中的自发荧光：如样品制备过程中,采用的消除自发荧光试剂包括硼氢化钠或者采用光照辐射进行预处理以消除非特异性背景信号.这些消除自发荧光的方法并不完全有效,通常在进行图像分析时通过计算机算术除去自发荧光信号.荧光图像的光谱数据包括真正的信号和许多杂噪,分别进行分析并且通过单独的光谱组分分析除掉杂噪数据.多色FISH 有自身的限制,包括不同的荧光强度和颜色重叠.但是通过计算机算法分析平衡了多色图像,包括强度变化和自动纠正信号重叠.FISH图像自身的限制并没有影响到自动破译算法的发展.采用序列较大探针进行DNA 位点检测和多色荧光计数算法辅助病理学家实现了自动化分析.此外,检测探针试剂盒和点计数方法的应用为便捷的检测结果提供了一个平台.尽管多种方法已经用于分析或优化自动细胞检测系统,人工的细胞病理检测仍是可信度高的组织分析方法.然而,细胞制备、鉴别、固定介质上细胞样品计算机化检测在未来的医学诊断中的高效益性不容忽视,快速检测细胞内的分子信号只有通过计算机辅助方法进行检测.现在,自动化检测程序已经扩展到采用多基因转录模型检测特异的DNA 簇和转录位点以确定功能细胞的状态.FISH 技术检测领域的发展谢谢.}