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

Question

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．

Answer 1

（1）PCR过程中通过加热升高温度（95℃）打开双链，即通过高温解开双链．DNA在细胞内复制通过解旋酶解开双链．
（2）由以上分析可知患儿的基因型是aa，一个a来自父亲，另一个来自母亲，而母亲的基因型是AA，所以患儿发病的可能原因是母亲的卵原细胞在减数分裂时发生了基因突变．由图中信息可知：模板链的CTC突变为ATC后，转录的mRNA上的密码子由GAG变为UAG（终止密码子），使翻译提前终止，从而使合成的血红蛋白异常．
（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．如果除了第102位氨基酸外，其他氨基酸都正常，但患者表现为贫血症，唯一原因就是β链第102位的天冬酰胺替换为苏氨酸所致，可以证明该突变位点就是这种贫血症的致病位点．（该题属于开放性答案，只要答案可以解释该问题，就可以得分）
故答案为：
（1）高温   解旋酶         
（2）Aa   母亲    减数分裂     mRNA上编码第39位氨基酸的密码子变为终止密码子，β链的合成提前终止，β链变短而失去功能
（3）在无亲缘关系的这种贫血症患者中检测到该突变位点   正常人未检测到该该突变位点的纯合子
（患者编码区的其他位点正常，第102位天冬酰胺替换为苏氨酸）
（将患者的第102位苏氨酸转换为天冬酰胺，贫血症被治愈）