9.地中海贫血症属于常染色体遗传病，一对夫妇生有一位重型β地中海贫血症患儿，分析发现，患儿血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了点突变(C→T)。用PCR扩增包含该位点的一段DNA片段l，突变序列的扩增片段可用一种限制酶酶切为大小不同的两个片段m和s；但正常序列的扩增片段不能被该酶酶切，如图(a)。目前患儿母亲再次怀孕，并接受了产前基因诊断，家庭成员及胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图见图(b)(终止密码子为UAA、UAG、UGA)。38 39 40-|||-正常 ACC CAGAG-|||-列 转录模板链 TGG GTC TCC-|||-l-|||-突变-|||-序列转录模板链 ACC TAG AGG-|||-TGG ATC TCC-|||-m s-|||-一表示PCR引物38 39 40-|||-正常 ACC CAGAG-|||-列 转录模板链 TGG GTC TCC-|||-l-|||-突变-|||-序列转录模板链 ACC TAG AGG-|||-TGG ATC TCC-|||-m s-|||-一表示PCR引物(1)在获得单链模板的方式上，PCR扩增与体内DNA复制不同，前者通过________解开双链，后者通过________解开双链。(2)据图分析，胎儿的基因型是________(基因用A、a表示)。患儿患病可能的原因是________的原始生殖细胞通过________过程产生配子时，发生了基因突变；从基因表达水平分析，其患病是由于____________________。(3)研究者在另一种贫血症的一位患者β链基因中检测到一个新的突变位点，该突变导致β链第102位的天冬酰胺替换为苏氨酸。如果______________________________，但__________________________________________，则为证明该突变位点就是这种贫血症的致病位点提供了一个有力证据。
9.地中海贫血症属于常染色体遗传病，一对夫妇生有一位重型β地中海贫血症患儿，分析发现，患儿血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了点突变(C→T)。用PCR扩增包含该位点的一段DNA片段l，突变序列的扩增片段可用一种限制酶酶切为大小不同的两个片段m和s；但正常序列的扩增片段不能被该酶酶切，如图(a)。目前患儿母亲再次怀孕，并接受了产前基因诊断，家庭成员及胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图见图(b)(终止密码子为UAA、UAG、UGA)。
(1)在获得单链模板的方式上，PCR扩增与体内DNA复制不同，前者通过________解开双链，后者通过________解开双链。
(2)据图分析，胎儿的基因型是________(基因用A、a表示)。患儿患病可能的原因是________的原始生殖细胞通过________过程产生配子时，发生了基因突变；从基因表达水平分析，其患病是由于____________________。
(3)研究者在另一种贫血症的一位患者β链基因中检测到一个新的突变位点，该突变导致β链第102位的天冬酰胺替换为苏氨酸。如果______________________________，但__________________________________________，则为证明该突变位点就是这种贫血症的致病位点提供了一个有力证据。
题目解答
答案
9.【答案】(1)高温 解旋酶 (2)Aa 母亲 减数分裂 突变后终止密码子提前出现，翻译提前终止形成异常蛋白(3)该病可遗传给后代 患者的β链不能被限制酶切割
【解析】(1)PCR是体外扩增DNA的方式，通过高温使双链解开，体内DNA的复制则是通过解旋酶使DNA双链解开。
(2)由题意可知重度β地中海贫血是隐性遗传病，突变后的序列可以被剪切成m和s两个片段，而正常序列无法被剪切，因此母亲、父亲、患儿和胎儿的基因型分别为：AA、Aa、aa和Aa，母亲和父亲的基因型为AA和Aa，生下患儿可能是因为母亲的原始生殖细胞通过减数分裂产生配子时发生了基因突变。由图可知，其突变为由模板链的GTC突变成ATC，mRNA上由CAG变成UAG，因此终止密码子提前出现，使翻译提前终止。
(3)如果这种贫血病可以遗传给后代，而又能证实不是重型地中海贫血，即β链不能被限制酶切割，则为证明该突变位点就是这种贫血病的致病位点提供了有力证据。
解析
(2)根据图(b)中电泳带型示意图，母亲的基因型为AA，父亲的基因型为Aa，患儿的基因型为aa，胎儿的基因型为Aa。患儿患病可能的原因是母亲的原始生殖细胞通过减数分裂过程产生配子时，发生了基因突变。从基因表达水平分析，其患病是由于突变后终止密码子提前出现，翻译提前终止形成异常蛋白。
(3)如果这种贫血病可以遗传给后代，而又能证实不是重型地中海贫血，即β链不能被限制酶切割，则为证明该突变位点就是这种贫血病的致病位点提供了有力证据。
【解析】
步骤 1：PCR扩增与体内DNA复制不同
PCR扩增通过高温解开双链，而体内DNA复制通过解旋酶解开双链。
步骤 2：分析家庭成员及胎儿的基因型
根据电泳带型示意图，母亲的基因型为AA，父亲的基因型为Aa，患儿的基因型为aa，胎儿的基因型为Aa。
步骤 3：分析患儿患病的原因
患儿患病可能的原因是母亲的原始生殖细胞通过减数分裂过程产生配子时，发生了基因突变。从基因表达水平分析，其患病是由于突变后终止密码子提前出现，翻译提前终止形成异常蛋白。
步骤 4：证明突变位点是致病位点的证据
如果这种贫血病可以遗传给后代，而又能证实不是重型地中海贫血，即β链不能被限制酶切割，则为证明该突变位点就是这种贫血病的致病位点提供了有力证据。