Question

【題目】地中海貧血癥屬于常染色體遺傳病。一對(duì)夫婦生有一位重型β地中海貧血癥患兒，分析發(fā)現(xiàn)，患兒血紅蛋白β鏈第39位氨基酸的編碼序列發(fā)生了突變（C→T）。用PCR擴(kuò)增包含該位點(diǎn)的一段DNA片段l，突變序列的擴(kuò)增片段可用一種限制酶酶切為大小不同的兩個(gè)片段m和s；但正常序列的擴(kuò)增片段不能被該酶酶切，如圖（a）。目前患兒母親再次懷孕，并接受了產(chǎn)前基因診斷。家庭成員及胎兒的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物酶切電泳帶型示意圖見圖（b）。（終止密碼子為UAA、UAG、UGA。）

（1）在獲得單鏈模板的方式上，PCR擴(kuò)增與體內(nèi)DNA復(fù)制不同，前者通過__________解開雙鏈，后者通過________解開雙鏈。

（2）據(jù)圖分析，胎兒的基因型是_______（基因用A、a表示）�；純夯疾】赡艿脑�因是_________的原始生殖細(xì)胞通過____________過程產(chǎn)生配子時(shí)，發(fā)生了基因突變；從基因表達(dá)水平分析，其患病是由于_____________。

（3）研究者在另一種貧血癥的一位患者β鏈基因中檢測(cè)到一個(gè)新的突變位點(diǎn)，該突變導(dǎo)致β鏈第102位的天冬酰胺替換為蘇氨酸。如果____________，但____________，則為證明該突變位點(diǎn)就是這種貧血癥的致病位點(diǎn)提供了一個(gè)有力證據(jù)。

Answer 1

【答案】（1）高溫 解旋酶 （2）Aa 母親 減數(shù)分裂 突變后終止密碼子提前出現(xiàn)，翻譯提前終止形成異常蛋白 （3）該病可遺傳給后代 患者的β鏈不能被限制性酶切割

【解析】（1）PCR是體外擴(kuò)增DNA的方式，通過高溫的使雙鏈解開，體內(nèi)DNA的復(fù)制則是通過解旋酶使DNA雙鏈解開。 （2）由題意可知重度β地中海貧血是隱性遺傳病，突變后的序列可以被剪切成m和s的兩個(gè)片段，而正常序列無(wú)法被剪切，因此母親、父親、患兒和胎兒的基因型分別為：AA、Aa、aa和Aa，母親和父親的基因型為AA和Aa，生下患兒可能是因此母親的原始生殖細(xì)胞通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了基因突變。由圖可知，其突變?yōu)橛赡０彐湹腃TC突變成ATC，mRNA上由GAG變成UAG，因此終止密碼子提前出現(xiàn)，使翻譯提前終止。（3）如果這種貧血病可以遺傳給后代，而又能證實(shí)不是重型地中海貧血，即β鏈不能被限制性酶切割，則為證明該突變位點(diǎn)就是這種貧血病的致病點(diǎn)提供了有力證據(jù)。

		細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制	PCR
不同點(diǎn)	解旋	解旋酶，邊解旋邊復(fù)制	80～100 ℃高溫解旋，雙鏈完全分開
	酶	解旋酶，DNA聚合酶，DNA連接酶	TaqDNA聚合酶
	引物	RNA	DNA或RNA
	能量	ATP	不加
	溫度	體內(nèi)溫和條件	高溫
	子鏈合成	一條鏈連續(xù)（先導(dǎo)鏈），另一條鏈不連續(xù)，先合成片段，再由DNA連接酶連接（滯后鏈）	兩條子鏈均連續(xù)合成
相同點(diǎn)		① 提供DNA模板②四種脫氧核苷酸作原料③子鏈延伸的方向都是從5′端到3′端