实验六苯硫脲尝味的群体遗传学调查

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1、实验六苯硫脲尝味的群体遗传学调查一、实验目的1.测定人群中PTC尝味基因的表现型和基因型，理解孟德尔遗传基因型与表现型的对应关系。2．了解酶切扩增多态序列（又称为PCR-RFLP）技术的原理，学会用PCR-RFLP技术检测单核苷酸多态性（SNPs）。在分子水平上测定PTC尝味的基因型。二、实验原理苯硫脲（phenylthiocarbamide，PTC）是硫脲的苯基衍生物，为白色结晶粉末，因含有硫代酰胺基（N-C=S）官能团而有苦涩味。能尝出1/750,000-1/50,000PTC浓度溶液味道的人（苦涩味，少数人感到甜味）称为苯硫脲“尝味者

2、”,只能尝出PTC浓度大于1/24,000溶液的味道的人称为苯硫脲“味盲者（nontaster）”。PTC尝味能力是受单基因控制的孟德尔遗传性状，是由位于7号染色体上的一种苦味味觉感受器基因TAS2R38决定的，属于常染色体不完全显性遗传。尝味者中显性基因T的纯合子(TT)能尝出1／750,000-1／6,000,000的PTC溶液的苦味，杂合子(Tt)只能尝出1／480,000-l／380,000的PTC溶液的苦味。人类的PTC尝味基因又名PTC、T2R38或T2R61。绝大多数尝味者与味盲者的区别在于三处单核苷酸多态性（singlenu

3、cleotidepolymorphisms，SNPs)：一处是145位，味盲者为G145（编码丙氨酸ala），尝味者为C145（编码脯氨酸pro）；第二处是785位，味盲者为T785（编码缬氨酸val），尝味者为C785（编码丙氨酸ala）；第三处在886位，味盲者为A886（编码异亮氨酸ile），尝味者为G886（编码缬氨酸val）。因此味盲者PTC多肽中三处对应的氨基酸分别是ala49、val262和ile262，被称为AVI等位基因，而尝味者的三处是pro49、ala262和val262，被称为PAV等位基因。如图1所示。图1PTC尝

4、味基因上的三个SNP位点味盲者的PTC编码区有五个限制性内切酶Fnu4H1的识别位点（识别序列5’-GC↓NGC3’），如果是尝味者，则其第785位SNP恰好形成了一个额外的Fnu4H1识别位点（GCTGC）。因此可以利用这个SNP造成的限制性位点多态性，设计引物扩增包含785位SNP位点的PTCFnu4H1基因编码区的一部分，然后用Fnu4H1切割扩增产物，根据是否能把扩增产物切开而判定是某个人的单倍型（haplotype）。如图2所示。图2味盲者PTC尝味基因编码区序列三、实验用品1．人口腔上皮细胞总DNA、引物Ⅰ和Ⅱ（20μΜ）、Ta

5、qDNA聚合酶（5U/μl）、10×PCR反应缓冲液、dNTP（2.5mM）、灭菌蒸馏水、限制性内切酶Fnu4H1（20U/μl）、10×酶切缓冲液。2．2%的琼脂糖凝胶、1×TAE、6×上样缓冲液、DNAMarker、Goldview染料。3．PCR仪、凝胶成像系统、微量加样器（5μl、20μl、200μl）、枪头（20μl、200μl）及离心管(1ml、0.5ml)、容器盒、恒温水浴箱、琼脂糖凝胶电泳装置、烧杯、保鲜膜、封口膜、微波炉、250ml三角烧瓶、透明胶带、托盘天平、台式高速离心机。四、实验步骤1.口腔上皮细胞总DNA的提取（1

6、）每实验小组选取1名受试者，用灭菌牙签刮取口腔上皮细胞。（2）在1.5ml灭菌微量离心管中加入100µL灭菌水。（3）受试者用无菌牙签轻刮口腔腮内侧，刮下来的细胞在灭菌水中漂洗。（4）涡旋振荡器涡旋振荡混匀10s。（5）离心机瞬时离心10s。（6）沸水浴中煮沸5min。（7）离心机13200rpm离心2min。（8）基因组DNA4°C保存备用。2.PCR扩增PTC基因片段，反应体系如下：上游引物：hPTCForward5’-aactggcagaataaagatctcaatttat-3’下游引物：hPTCReverse5’-aacacaaac

7、catcacccctatttt-3’。按以上次序，将各物质加入到一只无菌的0.2ml离心管中。轻轻混匀后，离心5秒钟，加入一滴液体石蜡盖于反应混合液的表面，然后放入PCR仪中进行循环反应。PCR反应程序如下：94℃5min(预变性)---94℃30s(变性)---55℃30s(退火)---72℃30s(延伸)---step1step2step3step472℃10min(延伸)---4℃保存step5step6其中从step2到step4循环40次，PCR产物总长303bp，反应结束后置4℃冰箱保存。3.PCR产物的Fnu4H1酶切反应体系

8、15μl其成分如下：PCR产物6μlFnu4H1（10U/μl）1μl10X酶切缓冲液2μl无菌水6μl置37℃水浴消化1小时，4℃保存4.琼脂糖凝胶电泳检测（1）胶板的准备取有