Question

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)生了點(diǎn)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,如下圖(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下圖(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

(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 患者血紅蛋白的β鏈不能被限制酶切割

【解析】(1)PCR擴(kuò)增中解開雙鏈通過高溫來實(shí)現(xiàn),DNA復(fù)制通過解旋酶使氫鍵斷裂,雙鏈解開。

(2)由電泳結(jié)果可知:母親基因型為AA,父親基因型為Aa,患兒基因型為aa,胎兒基因型為Aa。故患兒出現(xiàn)aa可能是母親在產(chǎn)生卵細(xì)胞的減數(shù)分裂過程中發(fā)生了基因突變。由圖可知,模板鏈上的GTCATC,密碼子由CAG變?yōu)閁AG(終止密碼子),使翻譯過程提前終止。

(3)如果該病可遺傳給后代,又能證實(shí)不是重型β地中海貧血癥,則突變基因不能被該種限制酶切割,從而為證明該突變位點(diǎn)就是這種貧血癥的位點(diǎn)提供了一個(gè)有力證據(jù)。