高中生物知识理解探针(probe)的定义和应用

核酸分子杂交示意图

疑难问题：今天在讲解试题中发现，让学生应用DNA分子杂交技术的原理检测植株有没有成为转基因植株，绝大多数学生的答案是用“单抗探针”检测，而不是“目的基因探针”，说明学生对探针不够了解，造成张冠李戴。

定义1：在分子杂交中用来检测互补序列的带有标记的单链DNA或RNA片段。

定义2：分子生物学和生物化学实验中指示特定物质（如核酸、蛋白质、细胞结构等）的性质或物理状态的一类标记分子。

我的理解是：定义1是狭义的探针，即核酸分子探针（基因探针），定义2应该是广义的探针，包括单克隆抗体探针（单抗）。

下面“基因探针”的具体应用程序：

探针是一小段单链DNA或者RNA片段（大约是20到500bp），用于检测与其互补的核酸序列。双链DNA加热变性成为单链，随后用放射性同位素（通常用磷-32）、萤光染料或者酶（如辣根过氧化物酶，一种临床检验试剂中的常用酶）标记成为探针。

磷-32通常被掺入组成DNA的四种核苷酸之一的磷酸基团中，而荧光染料和酶与核酸序列以共价键相连。

当将探针与样品杂交时，探针和与其互补的核酸（DNA或RNA）序列通过氢键紧密相连，随后，未被杂交的多余探针被洗去。最后，根据放射自显影、萤光显微镜、酶联放大等方法来判断样品中是否，或者何位置含有被测序列（即与探针互补的序列）。

过程示意图

下面是“单抗探针”的具体应用程序：

单克隆抗体只与抗原分子上某一个表位（即抗原决定簇）相结合，利用这一特性就可把它作为研究工作中的探针。

此时，可以从分子、细胞和器官的不同水平上，研究抗原物质的结构与功能的关系，进而并可从理论上阐明其机理。

如用荧光物质标记单抗作为探针，能方便地确定与其结合的相应生物大分子（蛋白质、核酸、酶等）在细胞中的位置和分布。

免疫学技术－单抗技术及其应用

核酸探针及其作用