遗传学实验 人群中PTC味盲基因频率的分析

人群中ＰＴＣ味盲基因频率的分析

摘要通过实验掌握人群中ＰＴＣ味盲基因频率的分析方法，加深对群体遗传学中遗传平衡定律的认识。

1.引言

苯硫脲(phenythiocarbamide , PTC) 是一种白色结晶状化合物,其结构由于有N-C=S 基团（硫化酰胺基）而呈苦味对人无毒，在不同人群中对该物质的尝味能力不同。这种尝味能力是由一对等位基因(T.t)所决定其中T对t为不完全显性。基因型为TT，能尝出1/6000000—1/750000的PTC的苦味；Tt基因型，能尝出1/480000—1/380000溶液的苦味，基因型为tt，能尝出1/24000以上浓度PTC的苦味。极个别体甚至对PTC的结晶也尝不出，这类个体在遗传学上称为PTC味盲。尝味者为AD，味盲者为AR。PTC 尝味能力的调查在研究人类群体遗传学、种族学方面有其科学价值;亦可作为双生子、亲子鉴定的简便易行的方法之一。

将ＰＴＣ配制成各种浓度的溶液，由低浓度到高浓度逐步测试学生的尝味能力，由此可区分出味盲（隐性纯合体）、高度敏感（显性纯合体）和介于二者之间的人（杂合体）。据此可对人群中味盲基因的频率进行分析。

哈迪一温伯格定律也称遗传平衡定律，是由英国数学家哈迪（G.H.Hardy)和德国医生温伯格分别于1908年和1909年各自提出的。

两个等位基因的哈迪一温伯格定律的公式为：(p+q)2=p2+2pq+q2=1。

其中p代表一个等位基因（如A）的频率，q代表另一个等位基因（如a）的频率, p2代表一个等位基因纯合子（如AA）的频率，q2代表另一个等位基因纯合子（如aa）的频率，2pq代表杂合子（如Aa）的频率。

2.实验材料

2.1实验材料

苯硫脲(phenythiocarbamide , PTC)、试剂瓶、一次性塑料吸管。

2.2实验方法

2.2.1溶液的配置

取PTC粉末0.65克，加蒸馏水500ml，在室温下溶解，原液浓度1/750，为1号液。取

原液100ml，用蒸馏水稀释1倍，为2号液。取2号液100ml，蒸馏水稀释1倍为3号液。以此类推。直到14号液，为1/6000000。尝味能力在1-6之间的为tt型，7-10之间的为Tt型，11-14之间的为TT型。

2.2.2味觉测试

每人按浓度由低到高依次尝味，记录基因型。

①测试时,让受试者正坐,仰头张口伸舌,用滴管滴4～6 滴14 号液于受试者舌根部,让受试者慢慢咽下尝味,然后用蒸馏水做同样的试验。

②询问受试者能否鉴别此两种溶液的味道。若不能鉴别或鉴别不准,则依次用13 号、

12 号溶液重复试验,直到能明确鉴别出PTC 的苦味为止。

③当受试者鉴别出某一号溶液时,应当用此号溶液重复尝味 3 次,3 次结果相同时,才是可靠的,并记录首次尝到PTC 苦味的浓度等级号。如果受试者直到1号液仍尝不出苦味,则其尝味浓度等级定为< 1 号。

④在测定时,注意用蒸馏水交替给受试者尝味,避免受试者的臆意猜测而影响结果的准确。

2.2.2数据处理

根据一个实验班的测定结果，求出基因T、t的频率，并应用X2检验去确定实验班这个群体是否为平衡群体。

基因频率的计算方法：通过获得的不同基因型的数目或基因型频率求得。

基因频率=群体中某个座位的特定等位基因的拷贝数 / 群体中该座位所有等位基因数 p=f（T）=（2×TT+Tt）/（2×N），（N为个体总数）

q=f（t）=（2×tt+Tt）/（2×N）

两个等位基因的频率，f(T)和f(t)一般以p和q来表示。一个座位上的基因频率相加总是等于1，因此一旦计算出了q，那么p=1-q。

3.结果

1、实验结果数据统计

基因型TT Tt tt

人数 2 28 3

2、基因频率的计算：

对所测得的数据，根据哈代温伯格定律：

T 基因频率：p ＝(28＋2×2)／2×(2+28+3)＝0.485

t 基因频率：q ＝(3×2＋28)／2×(2+28+3)＝0.515

3、平衡群体基因型频率的计算

按哈代温伯格定律公式：p 2+2pq+q 2=1,得：

TT: p2=0.485*0.485=0.235

Tt: 2pq=2*0.485*0.515=0.500

tt:q2=0.515*0.515=0.265

4、卡方（χ2）检验

假设我们所在班级的群体是一个遗传平衡群体，检测各基因型的理论预期值与实际测得

值之间的吻合程度进行验证。可用χ2 检验。如下：

PTC 尝味能力的χ2检验

通过查表，比较，发现当df=1(2-1)，χ2=16.06时，适合度小于0.05，所以我们班不

是平衡体系。

4.讨论

由于群体数较小，班级成员来源不同，且由于各个地点基因频率有差别（参考文献《1662

例壮、汉族学生PTC 尝味能力的比较分析》[1]《内蒙古蒙、汉民族PTC 味盲基因频率》[2]），

因此会对结果造成影响。

实验时，应注意，由于提前知道检测目的，可能造成心理暗示作用，应用清水作为对照。

参考文献

[1]郑连斌,陆舜华,王双喜,栗淑媛,余诞年,王爱珑.内蒙古蒙、汉民族PTC 味盲基因频率.遗传,1991,13(4):34.

[2] 韦业华,王飞,李宝珠,黄立英,韦振帮,肖福英,陶诚,黄洪珂,廖金娥,程翠薇. 1662例壮、汉族学生PTC 尝味能力的比较分析. 右江民族医学院学报. 1990年12卷03期:11-15. TT Tt tt 总计

实际频(O) 2 28 3 33

理论频(C) (Np 2) 7.755 (N2pq) 16.500 (Nq 2) 8.745 N

33

(O-C)2/C 4.271 8.015 3.774 16.06