遗传学分离定律范文

导语：如何才能写好一篇遗传学分离定律，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词 孟德尔定律概念辨析性状基因

中图分类号 Q-49

文献标识码E

新课标高中生物必修2《遗传与进化》模块在三本必修书中相对较难，尤其是其中遗传的相关内容，往往是新课学习中甚至是复习中的难点和丢分点。在学习了减数分裂、有性生殖、遗传的物质基础的前提下，继续深入学习遗传学的基本定律——孟德尔定律，对各个基本遗传实验现象进行深入分析，无疑会促进学生透过现象，把握本质，深入地理解并掌握生命遗传的内在规律。但是在以往的教学或复习过程中，在学习孟德尔的两大基本定律时，学生往往在一些基本概念上一知半解导致难以全面掌握，甚至于在高三总复习时还很模糊，因而经常在分析一些基本遗传实验时出错。下面就尝试着对克服学习孟德尔定律的难点有关的几个基本概念进行辨析，有利于学生对遗传定律的理解掌握。

1 性状与基因

遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。任何生物都有许许多多性状。有的是形态结构特征（如豌豆种子的颜色、形状），有的是生理特征（如人的ABO血型，植物的抗病性、耐寒性），有的是行为方式（如狗的攻击性、服从性）……在孟德尔以后的遗传学中把作为表现型显示的各种遗传性质称为性状。在诸多性状中只着眼于一种类型性状——单位性状进行遗传学分析已成为遗传学研究中的常规手段。

基因是具有遗传效应的DNA分子片段。在DNA分子上呈线性排列，线状DNA分子上的片段很多，但是只有能转录并能有效翻译指导合成相应蛋白质的才叫基因，有遗传效应指的就是有效表达合成蛋白质，而蛋白质是各种生命活动的承担者，各种性状就是靠具体不同结构不同功能的蛋白质来体现的。

生物体的各种性状是由基因控制的。性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给了子代。在有性生殖过程中，和卵细胞就是基因在亲子间传递的“桥梁”。一个人所表现出来的性状，是由基因通过转录和翻译等过程，控制蛋白质的合成所表现出来的。但是性状的表现是基因和外界环境的共同作用，以基因为主，外界环境为辅。性状就是由内在遗传物质控制的外在表现，如：中国人天生是黑发直发，后天烫成卷发染成黄发，那么黄发卷发是性状吗？很明显不是。

单位性状：孟德尔在研究豌豆等植物的性状遗传时，把植株所表现的性状总体区分为各个单位作为研究对象，这样区分开来的性状称为单位性状。豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、豆荚形状、豆荚（未成熟的）颜色、花序着生部位和株高等性状，就是7个不同的单位性状。

2 相对性状与等位基因

相对性状，即指同种生物同一性状的不同表现类型，如豌豆花色有红花与白花之分，种子形状有圆粒与皱粒之分等。相对性状分为隐性性状和显性性状。

等位基因指的是同源染色体上决定一对相对性状的两个基因，如豌豆的紫花基因和白花基因。孟德尔遗传实验中的7对相对性状分别由7对等位基因控制。控制显性性状的基因叫显性基因，通常用大写英文字母表示；控制隐性性状的基因叫隐性基因，通常用小写字母表示。比如，控制豌豆紫花的基因用A表示，控制豌豆白花的基因用a表示，那么A--a就可以叫一对等位基因。

3 基因型与表现型

基因型又称遗传型，它反映生物体的遗传构成，即从双亲获得的全部基因的总和。据估计，人类的结构基因约有3万对。因此，整个生物的基因型是无法表示的，遗传学中具体使用的基因型，往往是指某一性状的基因型，如白化病的基因型是cc，它只是表示这一对等位基因不能产生酪氨酸酶。所以基因型是从亲代获得的，可能发育为某种性状的遗传基础。表现型是指生物体所有性状的总和。但整个生物体的表现型是无法具体表示的。因此，实际使用的表现型，往往也是指生物发育的某一具体性状，如体内不能产生酪氨酸酶等。表现型是生物体把遗传下来的某一性状发育的可能变成现实的表现。

基因型、表现型与环境之间的关系，可用如下公式来表示：表现型=基因型+环境。人类的疾病几乎都与遗传有关，也都受环境的影响，只是不同的疾病受环境与遗传两个因素影响的程度不同，某些疾病明显地受遗传支配，而另一些疾病则受环境的显著作用。

4 完全显性

有没有人对你说过，“你的睫毛长长的，像你妈妈”或“你笑起来像你爸爸”？你和你的父母相像，是天经地义的，因为你遗传了他们的基因，你的基因一半来自父亲，一半来自母亲，这些基因在你的细胞里组合在一起，最后塑造了你。你生命的所有的特征，或称为性状，都是由这些基因控制的，它构成了我们生命的小小“说明书”。

那为什么你的睫毛就得像妈妈一样是长长的，而不能像爸爸一样是短短的呢？这就是遗传学家研究的问题。研究性状是如何遗传的遗传学是一门非常复杂的科学。很多性状都是由多个基因对共同作用的，也有是由单一的基因对控制的，比如长睫毛，这类性状的遗传相对简单些。

显性基因的力量比隐性基因要强，甚至能让隐性基因失去作用。显性基因和隐性基因在你身上是怎样起作用的呢？如果你从父母身上遗传了两个长睫毛的显性基因，你的睫毛就是长的；如果你遗传了一个显性基因和一个隐性基因，你的睫毛仍然是长的，因为显性基因让隐性基因失去了作用；如果两个基因都是隐性的，那你的睫毛就是短的。这种作用现象就叫完全显性。

5 杂交、自交与测交

杂交：遗传学中经典的也是常用的实验方法。通过不同的基因型的个体之间的而取得某些双亲基因重新组合的个体的方法。通过杂交把双亲的优良性状综合到杂种后代中，再经选育而成新品种，这是目前培育新品种的重要方法。

在实践中，杂交主要用于判断性状的显隐性关系。如具有一对相对性状的纯种亲本杂交，子代所表现出来的性状就是显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。正确选择亲本杂交，可根据子代的性状表现和数量比例判断该性状的遗传特点。

自交：自交指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型个体间的或来自同一无性繁殖系的个体间的。例如植物，雌雄同花植物的自花授粉或雌雄异花的同株授粉均为自交；动物，由于多为雌雄异体，所以基因型相同的个体间即为自交，其含意较植物要广泛些。

注意正确区分“自交”、“自由”和“近交”三个类似的概念，试做如下的辨析：（1）自由不同于自交。自由是指群体中的雌雄个体随机，而自交在狭义上是指植物的自花授粉或雌雄异花的同株授粉，一般来说，有性别决定的生物不能自交。可见自由与自交的界线分明，切不可混淆。（2）近交不同于自交。近交是指亲缘关系较近个体间进行的，亲缘关系相近的两个个体至少有一个共同祖先，一般以在祖代或曾祖代有共同祖先的两个体就算近交，在遗传学上属于完全或不完全的同型。可见，狭义上的自交与近交存在包含关系，如自花授粉植物就是最近的近交的典型。值得注意的是，近交是改良家畜的重要手段，但不是常规手段，因为近交会使群体均值下降，产生衰退。

在实践中，自交主要用于鉴定某对相对性状的遗传是否遵循基因的分离定律，也可用于鉴定某种显性植株的基因型，若该个体自交，在子代数量足够多的情况下，子代出现性状分离，则该个体为杂合子，若子代不出现性状分离，则为纯合子。同时在杂交育种中，连续自交是获取能稳定遗传的纯种的主要方法。与测交相比，自交不需人工去雄、套袋、人工授粉等操作，如果被鉴定者是纯合子，鉴定结束后，子代仍然是纯合子，而不象测交那样子代成为了杂合子，因此自交与测交相比更为简便易行。

但是杂合体通过自交必然导致等位基因的纯合而使隐性有害性状表现出来，因而自交往往会产生生活力降低、体重减轻、繁殖力低、抵抗力弱和畸形等不良后代。大多数雌雄同花的植物，往往靠风媒、虫媒等进行异花传粉，或者雌雄蕊成熟期不同，以保证异花传粉。自交或近亲繁殖的后代，虽然会出现产量和品质下降等问题，但白花授粉作物由于在长期进化过程中已适应了自花授粉，所以一般来说不产生明显的自交衰退现象。

在遗传学上，存在一词多用、一意多名的现象，如植物称自交，动物学中指自群繁育。

测交：是孟德尔在验证自己对性状分离现象的解释是否正确时提出的。为了确定子一代（F1）是杂合子还是纯合子，让子一代（F1）与隐性纯合子杂交，这就叫测交。但有时候即使已知某个个体是杂合子，该杂合子与隐性纯合子的也叫测交。同时教材上孟德尔在验证对两对性状重组现象的解释时，让F1与双隐个体进行测交，不少学生就误以为在研究两对相对性状时，只有亲本组合是双杂和双隐时，才叫测交，其实任何遗传规律都源于先对一对相对性状的观察。观察两对性状的遗传规律时，都是先单独观察的，所以只要保证每对性状都是测交，整个组合就是测交。进一步引申，未知基因型的显性个体和隐性纯合体亲本用以测定显性个体的基因类型，遗传学上常用此法测定个体的基因类型。

在实践中，测交往往用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例。在子代个体数量足够多的前提下，若所有子代均为显性个体，则F1是纯合子，若子代显性个体和隐性个体的数量接近1：1，则F1是杂合子。其原理是亲本中隐性纯合子只产生一种仅含隐性基因的配子，子代的性状种类和数量关系实际上体现了F1（显性亲本）所产生配子的种类和数量关系。例如，假设豌豆的高茎相对于矮茎是显性，现有一未知基因型的高茎豌豆，如何确定其基因型呢？可以用矮茎与之。如果后代全是高茎，则其为纯合体；如果后代既有高茎，又有矮茎，且两者比例接近’1：1，则其为杂合体，且其产生数目相等的两种配子。

6 正交与反交

基因型不同的两种个体甲和乙杂交，如果将甲作父本，乙作母本定为正交，那么以乙作父本，甲作母本为反交；反之，若乙作父本，甲作母本为正交，则甲作父本，乙作母本为反交。

篇2

一、与数学的联系

数学的很多分支学科，如统计学、数量遗传学、生物拓扑学、群论等都对生物学的高速发展作出了重要的贡献，并且仍在生物学中发挥着重要的作用，产生了许多分支学科和交叉学科，甚至有的科学家认为没有数学的生物学不能称为真正的科学。

1.用数学模型解释生物现象

对于生物学中许多重要的变化，虽然目前我们还不能完全用精确的数学语言来进行描述，但生物学领域中的诸多现象却可以运用数学模收集整理型来进行圆满的解释，如生态环境、人口、资源、流行病等，无一不与数学密切相关。例如英国数学家哈代和德国医生温伯格通过各自的研究，分别发表的有关基因频率和基因型频率的基因平衡定律，该定律至今仍是群体遗传学的一个基本法则，也是杂交育种的理论基础。马尔萨斯利用数学推理，发现人口呈几何增长的趋势，而食物供应只有算术增长的趋势，从而提出了著名的“人口论”。

2.用数学原理来研究生物学问题

许多数学原理可以被用来解释生物学问题，如概率原理、互斥事件和独立事件可以很好地解释两对等位基因的遗传模式。生物可将每对等位基因中的任意一个基因，通过一个配子传给一个后代，即非等位基因之间是独立遗传的。通过同一个配子将两个非等位基因传给同一个后代的概率，是各自概率的乘积。

例：一只公兔和一只母兔的基因型都是bbmm。它们先后生了两只小兔，问：（1）母兔将基因bm同时传给一只小兔的概率是多少？（2）母兔和公兔同时将基因bm传给一只小兔的概率是多少？（3）基因型是bbmm的概率是多少？（4）它们先后所生的两只小兔基因型都是bbmm的概率是多少？

解析：两对非等位基因的遗传是独立的，母兔将bm同时传给一只小兔的概率是：1/2（b）×1/2（m）=1/4（bm）。两只兔通过配子的遗传是独立的，它们同时将bm传给一只小兔的概率是：1/4（bm）×1/4（bm）=1/16（bbmm）。它们先后生两只小兔是独立遗传的，每只小兔基因型为bbmm的概率是：1/2（bb）×1/4（mm）=1/8（bbmm），两只小兔基因型都是bbmm的概率是：1/8×1/8=1/64。

二、与化学的联系

化学是与生物学联系最为密切的学科，常言道“生化不分家”，化学是生物学的基础，生物学是化学的延伸。两门学科在环境保护、人体健康、医学、农业生产、新材料和新能源等方面有很多交汇点。核酸的发现过程就是很好的例子。

瑞士青年米歇尔在德国时，在他工作的研究所的旁边正好有一个外科诊所，经常抛弃带脓的手术绷带。在普通人看来，这是绷带又脏又令人恶心，但米歇尔却把这些废物全部收集起来，并十分谨慎地从绷带上取下脓细胞。然后他用胃蛋白酶来分解这些脓细胞，结果发现胃蛋白酶虽能把细胞质中的蛋白质全部分解掉，可是对细胞核却无能为力。化学分析结果表明，细胞核主要是由一种含磷化合物所构成，米歇尔就把细胞核中这种含磷化合物起名为“核素”。后来人们才弄清楚，核素是一种酸性物质，因此又将其改名为“核酸”。德国著名化学家科赛尔小心地使核酸水解，得到了一些含氮化合物。他把这些含氮化合物叫做嘌呤和嘧啶。美国生物化学家列文又发现了核酸里由5个碳原子组成的五碳糖分子，明确地指出了核糖和脱氧核糖的差别，并把核酸分解成一些最基本的单位，即核苷酸，核苷酸按碱基、嘌呤或嘧啶、核糖或脱氧核糖、磷酸的顺序连接而成。美国科学家查哥夫经过精密测定，确定核苷酸的排列非常复杂，而且腺嘌呤的摩尔数永远等于胸腺嘧啶的摩尔数，鸟嘌呤的摩尔数永远等于胞嘧啶的摩尔数。这些研究为后来dna双螺旋模型的提出奠定了重要的基础。

一些化学规律可以帮助我们理解高中生物中的许多问题。“相似相溶原理”是物质溶解的一般规律，在物质互溶的分析中占有重要的地位。在进行“细胞膜的功能”教学时，我们可以引导学生用“相似相溶原理”来分析脂溶性的物质如何成膜，细胞膜为什么不会被水溶解而保持相对稳定，为什么会被溶解脂类物质的溶剂溶解等知识。在此过程中，学生用化学知识解决了生物学的问题，对知识的理解更到位，对理科思想方法的一致性也有了更深的体会。这样，在进行叶绿素提取实验时，学生根据叶绿体色素是有机物这一知识点就会很快分析并选择用有机溶剂作为提取液和分离液。

三、与物理的联系

第二次世界大战之后，物理学方法成为分子生物学研究的主要方法。物理技术，特别是射线晶体学技术、同位素示踪技术、超速离心技术、密度梯度离心技术等为分子生物学的革命性发展作出了巨大贡献。dna是遗传物质、dna双螺旋结构的发现、半保留复制的证明、遗传密码的破译，以及其后的操纵子模型的发现等都归功于这些方法和技术。德尔布吕克的噬菌体研究小组中的成员赫希和察斯用同位素示踪技术和物理震荡的方法证明dna而不是蛋白质是遗传物质，x-射线衍射技术和同位素示踪技术帮助双螺旋结构的发现，麦塞尔逊和斯塔尔用氯化盐密度梯度离心技术证明了dna的半保留复制，等等。

生物学中涉及的物理知识很广泛，如显微镜原理（凸透镜、凹透镜、光的成像原理）、光的电磁说、射线的高能量、同位素示踪、放射性衰变等。

例：同学们在做叶绿素提取分离实验时发现色素提取液在对着光线看时呈绿色，在背着光线看时呈红色，原因是什么？

分析：这个问题实际上是物理学问题。对着光源观察叶绿素提取液时，我们看到的是叶绿素的吸收光谱。由于叶绿素提取液吸收的绿光部分最少，因此用肉眼观察到的为绿色透射光红光，蓝紫光已被吸收。背光源观察叶绿素提取液时，看到的是反射光——叶绿素分子受激发后所产生的发射光谱。当叶绿素分子吸收光子后，就由最稳定的、能量最低的基态提高到一个不稳定的、高能量的激发态。由于激发态不稳定，因此发射光波即为荧光，反射到人的眼睛里。由“光子说”可知，光是以光子的形式不连续传播的，而波长与光子能量成反比。因此，反射出的光波波长比入射光波的波长长，故叶绿素提取液在背着光线看时呈红色。

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四、高中生物与自然学科交叉的种类

1.知识上的交叉

这是最明显的一类交叉形式，特别是高中生物知识与物理、化学知识的交叉表现得更为明显，也是目前大家最为关注的。物理和化学知识是我们理解生命现象的基础。例如在光合作用过程中就涉及了光能或太阳能（物理现象）转化为化学能（化学现象），然后贮存在生物体内又转化为生物能（生物现象）的变化过程，中间有许多物质参与进行，并经历了众多化学变化，如卡尔文循环等。一切生命现象基本都与酶的活动有关，而酶一般都是蛋白质，它具有一般化学催化剂的共同特点，如只需少量即可改变化学反应的速度但不影响化学平衡的移动，而其本身的质和量并不发生改变。但酶还具有一般化学催化剂不具备的特点，如专一性等。在教学中教师如果能把酶与化学中的催化剂联系起来对比讲授，可以使学生温故而知新，从而更快地建立新概念。高中生物教材中涉及的数学知识相对较少，主要表现在分析生物的遗传现象时要用到一些简单的概率知识，在教学过程中教师要结合学生的实际，引导学生进行正确的推算。

2.研究方法上的交叉

生物学同其他学科在一些研究方法上也有很多相似之处，特别是很多化学和物理的研究方法在生物学研究中被广泛应用。但有一些交叉往往不易被发现和引起注意，如同位素示踪法。同位素示踪法是研究生物代谢最有效和最常用的方法，比如在研究光合作用的原理时，1939年美国科学家鲁宾和卡门利用18■同位素示踪法确定了氧气来源于水，而卡尔文则利用14■同位素示踪法探明了co■中的碳在光合作用过程中转化成有机物中碳的途径，即卡尔文循环。在物理学中也有类似的方法。我们把红墨水滴入静止的热水和冷水中，观察分子扩散与温度的关系，把高锰酸钾放入正在加热的水中，观察水的对流情况，在粒子物理探测中，云室、气泡室都留下了粒子的踪迹。这些示踪方法都形象、直观、及时地显示出了物理过程。

模拟法也是一种研究生命起源过程的常用方法，这是由于很多时候研究对象不允许进行直接实验，或者我们无法还原到当时的情境中，例如原始大气的状态。在高中物理实验中，电场中等势线的描绘就是利用的模拟法，用电流场来模拟静电场。同时生命起源模拟实验的设计和把实验结果反推到生命起源过程，还要运用类比法和类比推理，化学元素氦的发现和物理学中光的波动说的提出也都巧妙地利用了类比法。

3.能力培养上的交叉

篇3

段宗明，党寅虎，魏瑾，韩振华，李永勤，张荣

【摘要】 目的 探讨中国陕西地区汉族人群基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase2， MMP2)基因rs2285053及基质金属蛋白酶9(MMP9)基因rs3918242单核苷酸多态性与早发冠心病(premature coronary artery disease， PCAD)发病的关联性。方法 应用聚合酶链反应限制性片段长度多态性方法，检测92例PCAD患者(PCAD组)和95例年龄及性别相匹配的非冠心病者(对照组)的rs2285053(-735C/T)、rs3918242(-1562C/T)基因的单核苷酸基因多态性，判定其基因型并统计各基因型及等位基因的频率。ELISA法检测血浆MMP9的水平。结果 MMP2 rs2285053位点多态性在PCAD组和对照组中的基因型分布和等位基因频率差异无统计学意义(χ2=1.33，P=0.249)。MMP9 rs3918242位点PCAD组C/T+T/T型高于对照组(χ2=6.22，P=0.013)，T基因频率亦高于对照组，有显著性差异(χ2=7.75，P=0.005，OR=2.66)。早发急性冠脉综合征组(premature acute coronary syndrome， PACS)C/T+T/T型高于对照组，与早发稳定性心绞痛相比差异无统计学意义(χ2=9.11，P=0.003;χ2=2.29，P=0.13)，早发稳定性心绞痛与对照组相比差异亦无统计学意义(χ2=1.3，P=0.254)。Logistic回归分析显示，MMP9 rs3918242位点携带T等位基因为PCAD发病的独立危险因素。结论 MMP2 rs2285053(-735)位点多态性可能与PCAD的发病无相关性，MMP9 rs3918242位点可能与PCAD及PACS发病相关，rs3918242(-1562)T等位基因可能是PCAD的遗传易感基因。

【关键词】 早发冠心病;基质金属蛋白酶;单核苷酸基因多态性

Medical School of Xian Jiaotong University， Xian 710004， China)ABSTRACT: Objective To investigate the association of matrix metalloproteinase2 gene rs2285053 (-735C/T) and matrix metalloproteinase9 gene rs3918242(-1562C/T) polymorphisms with premature coronary artery disease (PCAD) in Han population of Shaanxi Province. Methods The polymorphisms of gene MMP2-735C/T and MMP9-1562C/T were measured by polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism analysis (PCRRFLP) in 92 patients with PCAD (PCAD group) and 95 noncoronary heart disease patients (control group)， who were matched in age and sex. Plasma level of MMP9 was measured by enzymelinked immunosorbent assay (ELISA). Results The frequencies of MMP2-735C/T gene polymorphism in PCAD group were not significantly different from those in control group (P=0.249). The frequencies of gene polymorphism T allele were significantly higher in PCAD group than those in control group (P=0.005， OR=2.66). The frequencies of the three genotypes (CC， CT and TT) were significantly different between the two groups (P=0.013). C/T+T/T genotypes were higher in premature acute coronary syndrome (PACS) group than in control group， but without significant difference. They did not differ significantly from premature stable angina pectoris (PSAP) group (P=0.003， P=0.13). PSAP did not differ significantly from control group (P=0.254). Logistic regression analysisindicated that MMP9-1562 C/T was an independent risk factor in PCAD. Conclusion MMP2-735C/T gene polymorphism may have no association with the pathogenesis of PCAD， but MMP9-1562C/T may be related to PCAD and PACS. The genetic polymorphism of MMP9 gene (-1562C/T) promoter is associated with the susceptibility to PCAD in Shaanxi Han nationality.

KEY WORDS: premature coronary heart disease; matrix metalloproteinase; single nucleotide polymorphism 基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases， MMPs)在动脉粥样硬化形成以及冠心病形成过程中扮演重要角色。MMP2和MMP9是MMP家族中的重要成员，其作为降解血管基底膜中IV型胶原的主要酶类，与动脉粥样硬化的发生发展密切相关[1]。MMP2和MMP9存在单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism， SNP)，其中启动子区的rs2285053(-735T/C)和rs3918242(-1562C/T)多态性显著影响基因表达的水平[24]。目前，国内外关于MMP2、MMP9基因多态性与冠心病的研究较少，且结果存在差异[29]，尚未见两者多态性与早发冠心病(premature coronary artery disease， PCAD)的研究报道。PCAD是指冠心病发病时男性

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2009年01月至2009年07月于西安交通大学医学院第二附属医院心内科住院的患者。其中PCAD患者92例(男≤55岁，女≤65岁)为PCAD组[男性62例，女性30例，平均年龄(54.5±6.4)岁]，所有病例均符合1979年国际心脏病学会及WHO临床命名标准化联合专题组报告制定的诊断标准，均经冠状动脉造影证实至少一支冠状动脉狭窄>50%。选择性别、年龄相匹配的经冠状动脉造影排除冠心病者95例为对照组[男性61例，女性34例，平均年龄(52.3±6.9)岁]。以上受检者均为陕西地区汉族人，排除先天性心脏病、心肌病、严重肝脏和肾脏疾病。

1.2 主要仪器及试剂 AU2700全自动生化分析仪(OLYMPUS);PTC150 Minicycler PCR扩增仪(PERKIN ELMER， MJ research);UVI自动凝胶成像分析系统(BioRad， Quantity one)。引物由上海生物工程技术服务公司合成，限制性内切酶SphⅠ、HinfⅠ由上海生物工程技术服务公司合成。

1.3 研究方法

1.3.1 提取基因组DNA 取得患者知情同意后，空腹8h，于冠脉造影时抽取股动脉血5mL，EDTA抗凝，1500r/min分离10min，取上层血浆。采用chelex100法从白细胞中提取DNA，核酸分析仪测定DNA浓度，-80℃保存。

1.3.2 PCR扩增 采用Primer 5.0设计引物，引物序列由上海生工生物公司合成。MMP2 rs2285053位点及其侧翼区扩增的上游引物为5′CCAGAGGTCGCTTTCTTTGC3′，下游引物为5′ACAGTGGAAGGTCCCAGGTTG3′。MMP9 rs3918242位点及其侧翼区扩增的上游引物为5′GGTGGTGAGGATGAAACGAGAG3′，下游引物为5′CCT

ATTTGGGAAAAACCTGCTA3′。PCR反应体系为：mix 6μL，上下游引物各1μL，DNA模板1.5μL，加双蒸水至总体积12μL。rs2285053位点PCR反应条件：95℃预变性5min，然后按95℃ 30s、62℃ 30s、72℃ 30s进行30个循环，终末延伸72℃ 10min。rs3918242位点PCR反应条件：95℃预变性5min，然后按95℃ 30s、61℃ 30s、72℃ 1min进行35个循环，终末延伸72℃ 20min。反应结束后，取PCR产物经20g/L琼脂糖凝胶电泳，凝胶成像分析仪检测PCR扩增结果。

1.3.3 酶切分析多态性的检测 取PCR产物6μL，10×Buffer 1.5μL，限制性内切酶0.2μL，加双蒸水至总体积18μL。置37℃水浴箱16h，终止反应，经20g/L琼脂糖凝胶电泳，EB染色，凝胶成像系统判定结果。MMP2 rs2285053基因型为CC(206bp，150bp)，CT(206bp，150bp，141bp，60bp)，TT(141bp，150bp，60bp)。MMP9 rs3918242的基因型为CC(662bp)，CT(662bp，469bp，193bp)，TT(469bp，193bp)。等位基因频率=(2×纯合子数+杂合子数)/(2×受检人群)。

1.3.4 血浆MMP9水平的检测 采用上海生物工程技术服务公司的进口分装ELISA试剂盒，严格按照操作说明书进行。

1.4 统计学处理 全部资料用SPSS15.0统计软件进行分析。各组基因型及等位基因频率用χ2检验，利用拟合优度χ2检验的方法检验基因频率是否符合HardyWeinberg遗传平衡定律。计量资料组间均数比较采用t检验，比值比(OR)表示相对危险度。P

2 结 果

2.1 一般情况的比较 对两组在年龄、性别、体重指数及冠心病危险因素方面进行比较，结果显示，年龄、性别、糖尿病史、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)均无显著性差异(P>0.05)，而吸烟史、冠心病家族史、高血压史、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)有显著性差异(P

2.2 基因分型的判定 研究对象的MMP2、MMP9两位点基因型分布，经拟合优度χ2检验均符合HardyWeinberg平衡，表明患者来自同一群体。

MMP2 rs2285053基因位点-735C/T多态性PCR扩增片段长度为356bp。PCR产物经限制性内切酶HinfⅠ消化后，酶切产物经30g/L琼脂糖凝胶电泳可产生3种不同结果，分别为：CC纯合型(206bp，150bp)，CT杂合型(206bp，150bp，146bp，60bp)，TT纯合型(146bp，150bp，60bp)(图1)。

MMP9 rs3918242基因位点-1562C/T多态性PCR扩增片段长度为662bp。PCR产物经限制性内切酶SphⅠ消化后，酶切产物经20g/L琼脂糖凝胶电泳可产生3种不同结果，分别为：CC纯合型(662bp)，CT杂合型(662bp，469bp，193bp)，TT纯合型(469bp，193bp)(图2)。

2.3 基因型及等位基因在各组的分布 MMP2基因rs2285053多态性在PCAD组及对照组中均存在C/C、C/T、T/T三种基因型。MMP2基因rs2285053中C/C、C/T、T/T三种基因型在PCAD组与对照组分别占63.0%、34.8%、2.2%和54.7%、43.2%、2.1%。由于纯合突变率低，杂合型与突变纯合型无统计学差异，故将杂合型和纯合突变型合并，进行χ2检验。PCAD组与对照组比较，差异无统计学意义(χ2=1.33，P=0.249)。等位基因频率PCAD组与对照组相比差异亦无统计学意义(χ2=0.93，P=0.334)(表2)。　表2 PCAD与对照组MMP2735基因多态性基因型及等位基因频率分布

MMP9基因rs3918242多态性在PCAD组中存在C/C、C/T、T/T三种基因型，在对照组中存在C/C、C/T两种基因型。MMP9 rs3918242 C/C、C/T、T/T三种基因型在PCAD组与对照组分别占72.8%、23.9%、3.3%和87.4%、12.6%、0%。由于纯合突变率低，故将杂合型和纯合突变型合并，进行χ2检验。与对照组比较，PCAD组MMP9的C/T+T/T型高于对照组(χ2=6.22，P=0.013)，T基因频率亦高于对照组，有显著性差异(χ2=7.75，P=0.005，OR=2.66，95% CI 0.22～3.76)。携带T等位基因的PCAD患者比携带C等位基因的患者发病风险增加2.66倍(表3)。表3 PCAD与对照组MMP91562基因多态性基因型及等位基因频率分布

用Logistic回归分析校正了吸烟、高血压、家族史、高血脂等危险因素影响后，经调整后的OR为2.53(95% CI 0.31～3.98)，发现MMP9 rs3918242位点携带T等位基因为PCAD发病的独立危险因素。

将PCAD组分为早发急性冠脉综合征组(PACS)和早发稳定性心绞痛组。MMP9基因rs3918242多态性在PACS组及早发稳定性心绞痛组中存在C/C、C/T、T/T三种基因型。MMP9 rs3918242 C/C、C/T、T/T三种基因型在PACS组中占66.0%、29.8%、4.2%，在稳定性心绞痛组中占80.0%、17.8%、2.2%。由于纯合突变率低，故将杂合型和纯合突变型合并，进行χ2检验。与对照组比较，PACS组MMP9的C/T+T/T型高于对照组(χ2=9.11，P=0.003)，PACS组与稳定性心绞痛组、稳定性心绞痛组与对照组比较基因型分布频率无显著性差异(χ2=2.29，P=0.13;χ2=1.3，P=0.254)。PACS组T等位基因频率与对照组相比差异亦有统计学意义(χ2=10.96，P=0.001)，稳定性心绞痛组T等位基因频率与对照组相比差异无统计学意义(χ2=1.94，P=0.164)，PACS组T等位基因频率与稳定性心绞痛相比差异亦无统计学意义(χ2=2.30，P=0.129)。携带T等位基因的PACS患者比携带C等位基因的患者发病风险增加3.51倍(表4)。表4 MMP91562基因多态性基因型及等位基因频率在各组的分布

2.4 血浆MMP9的水平 PACS组、稳定性心绞痛组及对照组血浆MMP9水平分别为(83.32±27.48)μg/L、(72.42±19.32)μg/L和(59.61±15.34)μg/L，统计学分析表明，PACS组血浆MMP9水平明显高于对照组(P=0.034)，稳定性心绞痛组与对照组比较，无显著性差异。C1562T位点CT/TT基因型者血浆MMP9水平[(95.67±32.36)μg/L]高于CC基因型者血浆MMP9水平[(71.44±26.23)μg/L]，差异有统计学意义(P=0.0095)。

3 讨 论

MMPs是一组含Zn2+的能降解细胞外基质(ECM)的蛋白酶，在基底膜降解中起着主要作用。在局灶性缺血时，微血管的完整性被破坏，其含量升高，其中MMP2、MMP9与心血管疾病联系较多。

MMP2、MMP9均属于明胶酶，MMP2又称明胶酶A，主要消化Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型胶原和弹性纤维，活性调控中转录调控的作用不可忽视。MMP2基因位于16q13q21，启动子区2kb，rs2285053(-735C/T)位点位于启动子区。据报道，MMP2基因启动子区-735C/T单核苷酸多态性(SNP)导致SP1结合区的一致序列发生改变(由CCCTCC变为CTCTCC)，从而阻碍了启动子SP1结合区结合特异的核内蛋白，降低转录水平，从而影响基因的表达[34]。本研究表明，MMP2基因rs2285053(-735C/T)位点多态性在PCAD组和对照组中的基因型分布和等位基因频率差异无统计学意义。这与VASKU的研究结果相符[5]。

MMP9又称明胶酶B，是降解血管基底膜的主要成分Ⅳ型胶原的主要酶类[6]，与动脉粥样硬化的发生紧密相关。冠心病患者动脉粥样硬化斑块部位活化的MMP9增多，且血清MMP9亦升高，其表达受到转录调控的影响。研究表明，具有rs3918242-1562 T等位基因的MMP9启动子的转录活性是-1562C等位基因的2倍[78]。MMP9定位于20q11.2q13.1，ZHANG等[2]发现在MMP9基因启动子区-1562bp处有一个CT的单核苷酸多态，而包含此多态性位点的9bp序列GCGCAC/TGCC(-1567-1559)是一个重要的调控元件，可能是转录抑制蛋白的结合位点。CHO等[9]研究表明当CT后，这种DNA蛋白的相互作用能被消除，从而影响基因转录而产生出低活性(C/C)和高活性(C/T、T/T)的启动子基因型，体外转载实验及血浆MMP9含量的测定均证明了这一点。HABERBOSCH等[10]报道C(-1562)T MMP9突变在波兰人群中与过早发生的缺血性心脏病(

遗传学规律表明，一种疾病发生越早，其与遗传的关系越密切。但是，目前尚未出现基质金属蛋白酶多态性与PCAD的研究。本文首次研究MMP2 rs2285053、MMP9 rs3918242基因多态性与PCAD发病的相关性。结果显示MMP2 rs2285053位点多态性在PCAD组与对照组差异无统计学意义，可能与样本量偏小、种族频率差异有关，也可能由于随着年龄的增长，环境因素更多参与了PCAD的发生发展，使基因的作用有所减弱，今后可在更大规模的人群中研究。本研究表明MMP9 rs3918242位点的多态性PCAD组C/T+T/T型高于对照组，T基因频率亦高于对照组，T等位基因可能是PCAD的遗传易感基因标记之一。且PACS组的C/T+T/T型高于对照组，T基因频率亦高于对照组，MMP9 rs3918242(-1562)位点T等位基因可能是动脉粥样硬化不稳定斑块的易感基因。这为早期冠心病的防治和筛选提供了一定的理论基础。但是，其多态性与冠心病严重程度及其预后的关系尚未做进一步研究。国外有研究表明，携带T等位基因患者预后比携带C等位基因患者差[11]，故值得进一步随访研究。总之，基质金属蛋白酶基因多态性与PCAD的关系尚处在初步研究阶段，需要在不同地区、不同种族扩大样本数，并检测更多的基因标记，进行更深入的研究。

参考文献

[1]YE S， HUMPHRIES S， HENNEY A. Matrix metalloproteinases: implication in vascular matrix remodelling during atherogenesis [J]. Clin Sci， 1998， 94(2):103110.

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[3]YU C， ZHOU Y， MIAO X， et al. Functional haplotypes in the promoter of matrix metalloproteinase2 predict risk of the occurrence and metastasis of esophageal cancer [J]. Cancer Res， 2004， 64(20):76227628.

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[5]VASK A， GOLDBERGOV M， IZAKOVICOV HOLL L，et al. A haplotype constituted of four MMP2 promoter polymorphisms (1575G/ A， 1306C/T， 790T/G and 735C/T) is associated with coronary triple vessel disease [J]. Matrix Biol， 2004， 22(7):585591.

[6]孙珉丹，罗萍，耿兴花. MMP9基因多态性与IgA肾病临床表现的关联性分析 [J]. 吉林大学学报：医学版， 2009， 35(4):690693.

[7]BROWN DL， HIBBS MS， KEAMEY M， et al. Identification of 92KD gelatinase in human coronary atherosclerotic lesions: association of active enzyme synthesis with unstable angina [J]. Circulation， 1995， 91(8):21252131.

[8]WANG J， WARZECHA D， WILCKEN D， et al. Polymorphism in the gelatinase B gene and the severity of coronary arterial stenosis [J]. Clin Sci (Lond)， 2001 101(1):8792.

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[10]HABERBOSCH W， GARDEMANN A. Gelatinase B C(1562)T polymorphism in relation to ischemic heart disease [J]. Scand J Clin Lab Invest， 2005， 65(6):513522.

[11]BLANKENBER GS， RUPPRECHT HJ， POIRIER O， et al. Plasma concentrations and genetic variation of matrix metalloproteinase 9 and prognosis of patients with cardiovascular disease [J]. Circulation， 2003， 107(12):15791585.(编辑 邱 芬)

2.3 基因型及等位基因在各组的分布 MMP2基因rs2285053多态性在PCAD组及对照组中均存在C/C、C/T、T/T三种基因型。MMP2基因rs2285053中C/C、C/T、T/T三种基因型在PCAD组与对照组分别占63.0%、34.8%、2.2%和54.7%、43.2%、2.1%。由于纯合突变率低，杂合型与突变纯合型无统计学差异，故将杂合型和纯合突变型合并，进行χ2检验。PCAD组与对照组比较，差异无统计学意义(χ2=1.33，P=0.249)。等位基因频率PCAD组与对照组相比差异亦无统计学意义(χ2=0.93，P=0.334)(表2)。　表2 PCAD与对照组MMP2735基因多态性基因型及等位基因频率分布

MMP9基因rs3918242多态性在PCAD组中存在C/C、C/T、T/T三种基因型，在对照组中存在C/C、C/T两种基因型。MMP9 rs3918242 C/C、C/T、T/T三种基因型在PCAD组与对照组分别占72.8%、23.9%、3.3%和87.4%、12.6%、0%。由于纯合突变率低，故将杂合型和纯合突变型合并，进行χ2检验。与对照组比较，PCAD组MMP9的C/T+T/T型高于对照组(χ2=6.22，P=0.013)，T基因频率亦高于对照组，有显著性差异(χ2=7.75，P=0.005，OR=2.66，95% CI 0.22～3.76)。携带T等位基因的PCAD患者比携带C等位基因的患者发病风险增加2.66倍(表3)。表3 PCAD与对照组MMP91562基因多态性基因型及等位基因频率分布

用Logistic回归分析校正了吸烟、高血压、家族史、高血脂等危险因素影响后，经调整后的OR为2.53(95% CI 0.31～3.98)，发现MMP9 rs3918242位点携带T等位基因为PCAD发病的独立危险因素。

将PCAD组分为早发急性冠脉综合征组(PACS)和早发稳定性心绞痛组。MMP9基因rs3918242多态性在PACS组及早发稳定性心绞痛组中存在C/C、C/T、T/T三种基因型。MMP9 rs3918242 C/C、C/T、T/T三种基因型在PACS组中占66.0%、29.8%、4.2%，在稳定性心绞痛组中占80.0%、17.8%、2.2%。由于纯合突变率低，故将杂合型和纯合突变型合并，进行χ2检验。与对照组比较，PACS组MMP9的C/T+T/T型高于对照组(χ2=9.11，P=0.003)，PACS组与稳定性心绞痛组、稳定性心绞痛组与对照组比较基因型分布频率无显著性差异(χ2=2.29，P=0.13;χ2=1.3，P=0.254)。PACS组T等位基因频率与对照组相比差异亦有统计学意义(χ2=10.96，P=0.001)，稳定性心绞痛组T等位基因频率与对照组相比差异无统计学意义(χ2=1.94，P=0.164)，PACS组T等位基因频率与稳定性心绞痛相比差异亦无统计学意义(χ2=2.30，P=0.129)。携带T等位基因的PACS患者比携带C等位基因的患者发病风险增加3.51倍(表4)。表4 MMP91562基因多态性基因型及等位基因频率在各组的分布

2.4 血浆MMP9的水平 PACS组、稳定性心绞痛组及对照组血浆MMP9水平分别为(83.32±27.48)μg/L、(72.42±19.32)μg/L和(59.61±15.34)μg/L，统计学分析表明，PACS组血浆MMP9水平明显高于对照组(P=0.034)，稳定性心绞痛组与对照组比较，无显著性差异。C1562T位点CT/TT基因型者血浆MMP9水平[(95.67±32.36)μg/L]高于CC基因型者血浆MMP9水平[(71.44±26.23)μg/L]，差异有统计学意义(P=0.0095)。

3 讨 论

MMPs是一组含Zn2+的能降解细胞外基质(ECM)的蛋白酶，在基底膜降解中起着主要作用。在局灶性缺血时，微血管的完整性被破坏，其含量升高，其中MMP2、MMP9与心血管疾病联系较多。

MMP2、MMP9均属于明胶酶，MMP2又称明胶酶A，主要消化Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型胶原和弹性纤维，活性调控中转录调控的作用不可忽视。MMP2基因位于16q13q21，启动子区2kb，rs2285053(-735C/T)位点位于启动子区。据报道，MMP2基因启动子区-735C/T单核苷酸多态性(SNP)导致SP1结合区的一致序列发生改变(由CCCTCC变为CTCTCC)，从而阻碍了启动子SP1结合区结合特异的核内蛋白，降低转录水平，从而影响基因的表达[34]。本研究表明，MMP2基因rs2285053(-735C/T)位点多态性在PCAD组和对照组中的基因型分布和等位基因频率差异无统计学意义。这与VASKU的研究结果相符[5]。

MMP9又称明胶酶B，是降解血管基底膜的主要成分Ⅳ型胶原的主要酶类[6]，与动脉粥样硬化的发生紧密相关。冠心病患者动脉粥样硬化斑块部位活化的MMP9增多，且血清MMP9亦升高，其表达受到转录调控的影响。研究表明，具有rs3918242-1562 T等位基因的MMP9启动子的转录活性是-1562C等位基因的2倍[78]。MMP9定位于20q11.2q13.1，ZHANG等[2]发现在MMP9基因启动子区-1562bp处有一个CT的单核苷酸多态，而包含此多态性位点的9bp序列GCGCAC/TGCC(-1567-1559)是一个重要的调控元件，可能是转录抑制蛋白的结合位点。CHO等[9]研究表明当CT后，这种DNA蛋白的相互作用能被消除，从而影响基因转录而产生出低活性(C/C)和高活性(C/T、T/T)的启动子基因型，体外转载实验及血浆MMP9含量的测定均证明了这一点。HABERBOSCH等[10]报道C(-1562)T MMP9突变在波兰人群中与过早发生的缺血性心脏病(

遗传学规律表明，一种疾病发生越早，其与遗传的关系越密切。但是，目前尚未出现基质金属蛋白酶多态性与PCAD的研究。本文首次研究MMP2 rs2285053、MMP9 rs3918242基因多态性与PCAD发病的相关性。结果显示MMP2 rs2285053位点多态性在PCAD组与对照组差异无统计学意义，可能与样本量偏小、种族频率差异有关，也可能由于随着年龄的增长，环境因素更多参与了PCAD的发生发展，使基因的作用有所减弱，今后可在更大规模的人群中研究。本研究表明MMP9 rs3918242位点的多态性PCAD组C/T+T/T型高于对照组，T基因频率亦高于对照组，T等位基因可能是PCAD的遗传易感基因标记之一。且PACS组的C/T+T/T型高于对照组，T基因频率亦高于对照组，MMP9 rs3918242(-1562)位点T等位基因可能是动脉粥样硬化不稳定斑块的易感基因。这为早期冠心病的防治和筛选提供了一定的理论基础。但是，其多态性与冠心病严重程度及其预后的关系尚未做进一步研究。国外有研究表明，携带T等位基因患者预后比携带C等位基因患者差[11]，故值得进一步随访研究。总之，基质金属蛋白酶基因多态性与PCAD的关系尚处在初步研究阶段，需要在不同地区、不同种族扩大样本数，并检测更多的基因标记，进行更深入的研究。

参考文献

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[9]CHO HJ， CHAE IH， PARK KW， et al. Functional polymorphism in the promoter region of the gelatinase B gene in relation to coronary artery disease and restenosis after percutaneous coronary intervention [J]. J Hun Genet， 2002， 47(2):8891.