植物营养分子生物学作业.docx

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1、查阅资料显示，先天性无虹膜症是一种罕见而严重的先天性眼病，属常染色体显性遗传，外显率极高，发病率为（1:64000—1:96000），无种族与性别差异，致病基因为PAX-6，位于11号染色体短臂1区3带（11p13）。PAX-6基因有14个外显子，其中一个为可变外显子【1】。确定题中孩子致病是遗传还是突变所致，步骤如下：1、调查患者家族患病情况，确定孩子父母是否患有无虹膜症。2、基因组DNA提取：同时提取父母与患病孩子的DNA后进行DNA定量，稀释到工作浓度50~100ng/μ【2】。3、聚合酶链反应（PCR）：查阅正常PAX-6基因序列（使用UCSCGenomeBrowser），设

2、计14对引物（14个外显子），分别定位于外显子两端的内含子区域，恰好与拼接区的碱基顺序互补，扩增外显子及两旁侧包含剪接信号的内含子序列【1】。4、SSCP（单链构象多态性）分析：对父母与孩子三者PCR扩增的产物进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（Native-PAGE），通过放射性自显影、银染或溴化乙锭显色分析结果。若发现迁移率与正常对照相比发生变化，则可以判定扩增的基因（PAX-6）中是否有碱基突变。因孩子患病，故基因和正常对照一定发生了突变，分析情况如下：1、若父母均没有突变，则孩子眼睛无虹膜症不是由于遗传，可能是由于在母亲怀孕期间受到环境影响危害等原因自身DNA发生了突变。2、若父母

3、中有一方出现突变，假设为母亲（因为与性别无关，所以父亲出现突变同理），则需进行下续步骤：在上述步骤3后对孩子和母亲的PCR扩增产物进行DNA测序，与正常基因组序列进行在线比对，确定基因突变位置I若突变位置不同，则说明患病孩子的致病基因并不是来源于遗传（即母亲突变基因的等位基因为正常基因，最终分配到卵细胞的为携带正常基因的染色体），患病孩子的致病基因是自身新生突变而形成的（在同一患病家族内，可出现不同的致病类型）。II若突变位置相同，则需进行多态性分析，选择2个距PAX-6基因1Mb之内的STR（短串重复序列），合成相应的引物，对患者与父母的进行PCR扩增，PCR产物通过变性聚丙烯酰胺

4、凝胶电泳分离，银染显色，确定孩子发生突变的等位基因的来源【2】。a、若等位基因来源于父亲，则与I中情况类似，致病基因是由于受环境影响等原因而产生的新生突变，不是来源于遗传b、若等位基因来源于母亲，则可确定是由于遗传而使孩子发病，致病基因来源于母亲3、若父母双方均有突变，分析方法与2类似，也需进行DNA测序与突变基因等位基因来源分析，才能判定是否由遗传引起。研究表明PAX-6基因突变导致无虹膜症的类型有300多种，故情况较复杂，但因为此种病症为显性遗传，外显率极高，如父母中有一人此病症（携带致病基因），则孩子就有大于等于50%的可能患有此病，故确定家族患病系谱图对判定致病来源有很大的作

5、用，可以由父母是否患病来确定测定方法。参考文献：【1】吴荒，宋跃；PAX-6基因突变与无虹膜症中国眼耳鼻喉科杂志1999年第4卷第4期【2】孟岩，苏亮，宋翔宇等；一先天性无虹膜症家系的PAX-6基因突变研究医学研究杂志2010年9月第39卷第9期