導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇遺傳學(xué)分離定律，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞 孟德爾定律概念辨析性狀基因

中圖分類號(hào) Q-49

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼E

新課標(biāo)高中生物必修2《遺傳與進(jìn)化》模塊在三本必修書中相對(duì)較難，尤其是其中遺傳的相關(guān)內(nèi)容，往往是新課學(xué)習(xí)中甚至是復(fù)習(xí)中的難點(diǎn)和丟分點(diǎn)。在學(xué)習(xí)了減數(shù)分裂、有性生殖、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)的前提下，繼續(xù)深入學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的基本定律——孟德爾定律，對(duì)各個(gè)基本遺傳實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深入分析，無疑會(huì)促進(jìn)學(xué)生透過現(xiàn)象，把握本質(zhì)，深入地理解并掌握生命遺傳的內(nèi)在規(guī)律。但是在以往的教學(xué)或復(fù)習(xí)過程中，在學(xué)習(xí)孟德爾的兩大基本定律時(shí)，學(xué)生往往在一些基本概念上一知半解導(dǎo)致難以全面掌握，甚至于在高三總復(fù)習(xí)時(shí)還很模糊，因而經(jīng)常在分析一些基本遺傳實(shí)驗(yàn)時(shí)出錯(cuò)。下面就嘗試著對(duì)克服學(xué)習(xí)孟德爾定律的難點(diǎn)有關(guān)的幾個(gè)基本概念進(jìn)行辨析，有利于學(xué)生對(duì)遺傳定律的理解掌握。

1 性狀與基因

遺傳學(xué)中把生物體所表現(xiàn)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征和行為方式等統(tǒng)稱為性狀。任何生物都有許許多多性狀。有的是形態(tài)結(jié)構(gòu)特征（如豌豆種子的顏色、形狀），有的是生理特征（如人的ABO血型，植物的抗病性、耐寒性），有的是行為方式（如狗的攻擊性、服從性）……在孟德爾以后的遺傳學(xué)中把作為表現(xiàn)型顯示的各種遺傳性質(zhì)稱為性狀。在諸多性狀中只著眼于一種類型性狀——單位性狀進(jìn)行遺傳學(xué)分析已成為遺傳學(xué)研究中的常規(guī)手段。

基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段。在DNA分子上呈線性排列，線狀DNA分子上的片段很多，但是只有能轉(zhuǎn)錄并能有效翻譯指導(dǎo)合成相應(yīng)蛋白質(zhì)的才叫基因，有遺傳效應(yīng)指的就是有效表達(dá)合成蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)是各種生命活動(dòng)的承擔(dān)者，各種性狀就是靠具體不同結(jié)構(gòu)不同功能的蛋白質(zhì)來體現(xiàn)的。

生物體的各種性狀是由基因控制的。性狀的遺傳實(shí)質(zhì)上是親代通過生殖過程把基因傳遞給了子代。在有性生殖過程中，和卵細(xì)胞就是基因在親子間傳遞的“橋梁”。一個(gè)人所表現(xiàn)出來的性狀，是由基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程，控制蛋白質(zhì)的合成所表現(xiàn)出來的。但是性狀的表現(xiàn)是基因和外界環(huán)境的共同作用，以基因?yàn)橹?，外界環(huán)境為輔。性狀就是由內(nèi)在遺傳物質(zhì)控制的外在表現(xiàn)，如：中國(guó)人天生是黑發(fā)直發(fā)，后天燙成卷發(fā)染成黃發(fā)，那么黃發(fā)卷發(fā)是性狀嗎？很明顯不是。

單位性狀：孟德爾在研究豌豆等植物的性狀遺傳時(shí)，把植株所表現(xiàn)的性狀總體區(qū)分為各個(gè)單位作為研究對(duì)象，這樣區(qū)分開來的性狀稱為單位性狀。豌豆的花色、種子形狀、子葉顏色、豆莢形狀、豆莢（未成熟的）顏色、花序著生部位和株高等性狀，就是7個(gè)不同的單位性狀。

2 相對(duì)性狀與等位基因

相對(duì)性狀，即指同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型，如豌豆花色有紅花與白花之分，種子形狀有圓粒與皺粒之分等。相對(duì)性狀分為隱性性狀和顯性性狀。

等位基因指的是同源染色體上決定一對(duì)相對(duì)性狀的兩個(gè)基因，如豌豆的紫花基因和白花基因。孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)中的7對(duì)相對(duì)性狀分別由7對(duì)等位基因控制?？刂骑@性性狀的基因叫顯性基因，通常用大寫英文字母表示；控制隱性性狀的基因叫隱性基因，通常用小寫字母表示。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就可以叫一對(duì)等位基因。

3 基因型與表現(xiàn)型

基因型又稱遺傳型，它反映生物體的遺傳構(gòu)成，即從雙親獲得的全部基因的總和。據(jù)估計(jì)，人類的結(jié)構(gòu)基因約有3萬(wàn)對(duì)。因此，整個(gè)生物的基因型是無法表示的，遺傳學(xué)中具體使用的基因型，往往是指某一性狀的基因型，如白化病的基因型是cc，它只是表示這一對(duì)等位基因不能產(chǎn)生酪氨酸酶。所以基因型是從親代獲得的，可能發(fā)育為某種性狀的遺傳基礎(chǔ)。表現(xiàn)型是指生物體所有性狀的總和。但整個(gè)生物體的表現(xiàn)型是無法具體表示的。因此，實(shí)際使用的表現(xiàn)型，往往也是指生物發(fā)育的某一具體性狀，如體內(nèi)不能產(chǎn)生酪氨酸酶等。表現(xiàn)型是生物體把遺傳下來的某一性狀發(fā)育的可能變成現(xiàn)實(shí)的表現(xiàn)。

基因型、表現(xiàn)型與環(huán)境之間的關(guān)系，可用如下公式來表示：表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境。人類的疾病幾乎都與遺傳有關(guān)，也都受環(huán)境的影響，只是不同的疾病受環(huán)境與遺傳兩個(gè)因素影響的程度不同，某些疾病明顯地受遺傳支配，而另一些疾病則受環(huán)境的顯著作用。

4 完全顯性

有沒有人對(duì)你說過，“你的睫毛長(zhǎng)長(zhǎng)的，像你媽媽”或“你笑起來像你爸爸”？你和你的父母相像，是天經(jīng)地義的，因?yàn)槟氵z傳了他們的基因，你的基因一半來自父親，一半來自母親，這些基因在你的細(xì)胞里組合在一起，最后塑造了你。你生命的所有的特征，或稱為性狀，都是由這些基因控制的，它構(gòu)成了我們生命的小小“說明書”。

那為什么你的睫毛就得像媽媽一樣是長(zhǎng)長(zhǎng)的，而不能像爸爸一樣是短短的呢？這就是遺傳學(xué)家研究的問題。研究性狀是如何遺傳的遺傳學(xué)是一門非常復(fù)雜的科學(xué)。很多性狀都是由多個(gè)基因?qū)餐饔玫?，也有是由單一的基因?qū)刂频模热玳L(zhǎng)睫毛，這類性狀的遺傳相對(duì)簡(jiǎn)單些。

顯性基因的力量比隱性基因要強(qiáng)，甚至能讓隱性基因失去作用。顯性基因和隱性基因在你身上是怎樣起作用的呢？如果你從父母身上遺傳了兩個(gè)長(zhǎng)睫毛的顯性基因，你的睫毛就是長(zhǎng)的；如果你遺傳了一個(gè)顯性基因和一個(gè)隱性基因，你的睫毛仍然是長(zhǎng)的，因?yàn)轱@性基因讓隱性基因失去了作用；如果兩個(gè)基因都是隱性的，那你的睫毛就是短的。這種作用現(xiàn)象就叫完全顯性。

5 雜交、自交與測(cè)交

雜交：遺傳學(xué)中經(jīng)典的也是常用的實(shí)驗(yàn)方法。通過不同的基因型的個(gè)體之間的而取得某些雙親基因重新組合的個(gè)體的方法。通過雜交把雙親的優(yōu)良性狀綜合到雜種后代中，再經(jīng)選育而成新品種，這是目前培育新品種的重要方法。

在實(shí)踐中，雜交主要用于判斷性狀的顯隱性關(guān)系。如具有一對(duì)相對(duì)性狀的純種親本雜交，子代所表現(xiàn)出來的性狀就是顯性性狀，未表現(xiàn)出來的性狀為隱性性狀。正確選擇親本雜交，可根據(jù)子代的性狀表現(xiàn)和數(shù)量比例判斷該性狀的遺傳特點(diǎn)。

自交：自交指來自同一個(gè)體的雌雄配子的結(jié)合或具有相同基因型個(gè)體間的或來自同一無性繁殖系的個(gè)體間的。例如植物，雌雄同花植物的自花授粉或雌雄異花的同株授粉均為自交；動(dòng)物，由于多為雌雄異體，所以基因型相同的個(gè)體間即為自交，其含意較植物要廣泛些。

注意正確區(qū)分“自交”、“自由”和“近交”三個(gè)類似的概念，試做如下的辨析：（1）自由不同于自交。自由是指群體中的雌雄個(gè)體隨機(jī)，而自交在狹義上是指植物的自花授粉或雌雄異花的同株授粉，一般來說，有性別決定的生物不能自交?？梢娮杂膳c自交的界線分明，切不可混淆。（2）近交不同于自交。近交是指親緣關(guān)系較近個(gè)體間進(jìn)行的，親緣關(guān)系相近的兩個(gè)個(gè)體至少有一個(gè)共同祖先，一般以在祖代或曾祖代有共同祖先的兩個(gè)體就算近交，在遺傳學(xué)上屬于完全或不完全的同型。可見，狹義上的自交與近交存在包含關(guān)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，但不是常規(guī)手段，因?yàn)榻粫?huì)使群體均值下降，產(chǎn)生衰退。

在實(shí)踐中，自交主要用于鑒定某對(duì)相對(duì)性狀的遺傳是否遵循基因的分離定律，也可用于鑒定某種顯性植株的基因型，若該個(gè)體自交，在子代數(shù)量足夠多的情況下，子代出現(xiàn)性狀分離，則該個(gè)體為雜合子，若子代不出現(xiàn)性狀分離，則為純合子。同時(shí)在雜交育種中，連續(xù)自交是獲取能穩(wěn)定遺傳的純種的主要方法。與測(cè)交相比，自交不需人工去雄、套袋、人工授粉等操作，如果被鑒定者是純合子，鑒定結(jié)束后，子代仍然是純合子，而不象測(cè)交那樣子代成為了雜合子，因此自交與測(cè)交相比更為簡(jiǎn)便易行。

但是雜合體通過自交必然導(dǎo)致等位基因的純合而使隱性有害性狀表現(xiàn)出來，因而自交往往會(huì)產(chǎn)生生活力降低、體重減輕、繁殖力低、抵抗力弱和畸形等不良后代。大多數(shù)雌雄同花的植物，往往靠風(fēng)媒、蟲媒等進(jìn)行異花傳粉，或者雌雄蕊成熟期不同，以保證異花傳粉。自交或近親繁殖的后代，雖然會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)量和品質(zhì)下降等問題，但白花授粉作物由于在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中已適應(yīng)了自花授粉，所以一般來說不產(chǎn)生明顯的自交衰退現(xiàn)象。

在遺傳學(xué)上，存在一詞多用、一意多名的現(xiàn)象，如植物稱自交，動(dòng)物學(xué)中指自群繁育。

測(cè)交：是孟德爾在驗(yàn)證自己對(duì)性狀分離現(xiàn)象的解釋是否正確時(shí)提出的。為了確定子一代（F1）是雜合子還是純合子，讓子一代（F1）與隱性純合子雜交，這就叫測(cè)交。但有時(shí)候即使已知某個(gè)個(gè)體是雜合子，該雜合子與隱性純合子的也叫測(cè)交。同時(shí)教材上孟德爾在驗(yàn)證對(duì)兩對(duì)性狀重組現(xiàn)象的解釋時(shí)，讓F1與雙隱個(gè)體進(jìn)行測(cè)交，不少學(xué)生就誤以為在研究?jī)蓪?duì)相對(duì)性狀時(shí)，只有親本組合是雙雜和雙隱時(shí)，才叫測(cè)交，其實(shí)任何遺傳規(guī)律都源于先對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀的觀察。觀察兩對(duì)性狀的遺傳規(guī)律時(shí)，都是先單獨(dú)觀察的，所以只要保證每對(duì)性狀都是測(cè)交，整個(gè)組合就是測(cè)交。進(jìn)一步引申，未知基因型的顯性個(gè)體和隱性純合體親本用以測(cè)定顯性個(gè)體的基因類型，遺傳學(xué)上常用此法測(cè)定個(gè)體的基因類型。

在實(shí)踐中，測(cè)交往往用來鑒定某一顯性個(gè)體的基因型和它形成的配子類型及其比例。在子代個(gè)體數(shù)量足夠多的前提下，若所有子代均為顯性個(gè)體，則F1是純合子，若子代顯性個(gè)體和隱性個(gè)體的數(shù)量接近1：1，則F1是雜合子。其原理是親本中隱性純合子只產(chǎn)生一種僅含隱性基因的配子，子代的性狀種類和數(shù)量關(guān)系實(shí)際上體現(xiàn)了F1（顯性親本）所產(chǎn)生配子的種類和數(shù)量關(guān)系。例如，假設(shè)豌豆的高莖相對(duì)于矮莖是顯性，現(xiàn)有一未知基因型的高莖豌豆，如何確定其基因型呢？可以用矮莖與之。如果后代全是高莖，則其為純合體；如果后代既有高莖，又有矮莖，且兩者比例接近’1：1，則其為雜合體，且其產(chǎn)生數(shù)目相等的兩種配子。

6 正交與反交

基因型不同的兩種個(gè)體甲和乙雜交，如果將甲作父本，乙作母本定為正交，那么以乙作父本，甲作母本為反交；反之，若乙作父本，甲作母本為正交，則甲作父本，乙作母本為反交。

篇2

一、與數(shù)學(xué)的聯(lián)系

數(shù)學(xué)的很多分支學(xué)科，如統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)、生物拓?fù)鋵W(xué)、群論等都對(duì)生物學(xué)的高速發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn)，并且仍在生物學(xué)中發(fā)揮著重要的作用，產(chǎn)生了許多分支學(xué)科和交叉學(xué)科，甚至有的科學(xué)家認(rèn)為沒有數(shù)學(xué)的生物學(xué)不能稱為真正的科學(xué)。

1.用數(shù)學(xué)模型解釋生物現(xiàn)象

對(duì)于生物學(xué)中許多重要的變化，雖然目前我們還不能完全用精確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來進(jìn)行描述，但生物學(xué)領(lǐng)域中的諸多現(xiàn)象卻可以運(yùn)用數(shù)學(xué)模收集整理型來進(jìn)行圓滿的解釋，如生態(tài)環(huán)境、人口、資源、流行病等，無一不與數(shù)學(xué)密切相關(guān)。例如英國(guó)數(shù)學(xué)家哈代和德國(guó)醫(yī)生溫伯格通過各自的研究，分別發(fā)表的有關(guān)基因頻率和基因型頻率的基因平衡定律，該定律至今仍是群體遺傳學(xué)的一個(gè)基本法則，也是雜交育種的理論基礎(chǔ)。馬爾薩斯利用數(shù)學(xué)推理，發(fā)現(xiàn)人口呈幾何增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而食物供應(yīng)只有算術(shù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，從而提出了著名的“人口論”。

2.用數(shù)學(xué)原理來研究生物學(xué)問題

許多數(shù)學(xué)原理可以被用來解釋生物學(xué)問題，如概率原理、互斥事件和獨(dú)立事件可以很好地解釋兩對(duì)等位基因的遺傳模式。生物可將每對(duì)等位基因中的任意一個(gè)基因，通過一個(gè)配子傳給一個(gè)后代，即非等位基因之間是獨(dú)立遺傳的。通過同一個(gè)配子將兩個(gè)非等位基因傳給同一個(gè)后代的概率，是各自概率的乘積。

例：一只公兔和一只母兔的基因型都是bbmm。它們先后生了兩只小兔，問：（1）母兔將基因bm同時(shí)傳給一只小兔的概率是多少？（2）母兔和公兔同時(shí)將基因bm傳給一只小兔的概率是多少？（3）基因型是bbmm的概率是多少？（4）它們先后所生的兩只小兔基因型都是bbmm的概率是多少？

解析：兩對(duì)非等位基因的遺傳是獨(dú)立的，母兔將bm同時(shí)傳給一只小兔的概率是：1/2（b）×1/2（m）=1/4（bm）。兩只兔通過配子的遺傳是獨(dú)立的，它們同時(shí)將bm傳給一只小兔的概率是：1/4（bm）×1/4（bm）=1/16（bbmm）。它們先后生兩只小兔是獨(dú)立遺傳的，每只小兔基因型為bbmm的概率是：1/2（bb）×1/4（mm）=1/8（bbmm），兩只小兔基因型都是bbmm的概率是：1/8×1/8=1/64。

二、與化學(xué)的聯(lián)系

化學(xué)是與生物學(xué)聯(lián)系最為密切的學(xué)科，常言道“生化不分家”，化學(xué)是生物學(xué)的基礎(chǔ)，生物學(xué)是化學(xué)的延伸。兩門學(xué)科在環(huán)境保護(hù)、人體健康、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、新材料和新能源等方面有很多交匯點(diǎn)。核酸的發(fā)現(xiàn)過程就是很好的例子。

瑞士青年米歇爾在德國(guó)時(shí)，在他工作的研究所的旁邊正好有一個(gè)外科診所，經(jīng)常拋棄帶膿的手術(shù)繃帶。在普通人看來，這是繃帶又臟又令人惡心，但米歇爾卻把這些廢物全部收集起來，并十分謹(jǐn)慎地從繃帶上取下膿細(xì)胞。然后他用胃蛋白酶來分解這些膿細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)胃蛋白酶雖能把細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)全部分解掉，可是對(duì)細(xì)胞核卻無能為力?；瘜W(xué)分析結(jié)果表明，細(xì)胞核主要是由一種含磷化合物所構(gòu)成，米歇爾就把細(xì)胞核中這種含磷化合物起名為“核素”。后來人們才弄清楚，核素是一種酸性物質(zhì)，因此又將其改名為“核酸”。德國(guó)著名化學(xué)家科賽爾小心地使核酸水解，得到了一些含氮化合物。他把這些含氮化合物叫做嘌呤和嘧啶。美國(guó)生物化學(xué)家列文又發(fā)現(xiàn)了核酸里由5個(gè)碳原子組成的五碳糖分子，明確地指出了核糖和脫氧核糖的差別，并把核酸分解成一些最基本的單位，即核苷酸，核苷酸按堿基、嘌呤或嘧啶、核糖或脫氧核糖、磷酸的順序連接而成。美國(guó)科學(xué)家查哥夫經(jīng)過精密測(cè)定，確定核苷酸的排列非常復(fù)雜，而且腺嘌呤的摩爾數(shù)永遠(yuǎn)等于胸腺嘧啶的摩爾數(shù)，鳥嘌呤的摩爾數(shù)永遠(yuǎn)等于胞嘧啶的摩爾數(shù)。這些研究為后來dna雙螺旋模型的提出奠定了重要的基礎(chǔ)。

一些化學(xué)規(guī)律可以幫助我們理解高中生物中的許多問題。“相似相溶原理”是物質(zhì)溶解的一般規(guī)律，在物質(zhì)互溶的分析中占有重要的地位。在進(jìn)行“細(xì)胞膜的功能”教學(xué)時(shí)，我們可以引導(dǎo)學(xué)生用“相似相溶原理”來分析脂溶性的物質(zhì)如何成膜，細(xì)胞膜為什么不會(huì)被水溶解而保持相對(duì)穩(wěn)定，為什么會(huì)被溶解脂類物質(zhì)的溶劑溶解等知識(shí)。在此過程中，學(xué)生用化學(xué)知識(shí)解決了生物學(xué)的問題，對(duì)知識(shí)的理解更到位，對(duì)理科思想方法的一致性也有了更深的體會(huì)。這樣，在進(jìn)行葉綠素提取實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生根據(jù)葉綠體色素是有機(jī)物這一知識(shí)點(diǎn)就會(huì)很快分析并選擇用有機(jī)溶劑作為提取液和分離液。

三、與物理的聯(lián)系

第二次世界大戰(zhàn)之后，物理學(xué)方法成為分子生物學(xué)研究的主要方法。物理技術(shù)，特別是射線晶體學(xué)技術(shù)、同位素示蹤技術(shù)、超速離心技術(shù)、密度梯度離心技術(shù)等為分子生物學(xué)的革命性發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。dna是遺傳物質(zhì)、dna雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)、半保留復(fù)制的證明、遺傳密碼的破譯，以及其后的操縱子模型的發(fā)現(xiàn)等都?xì)w功于這些方法和技術(shù)。德爾布呂克的噬菌體研究小組中的成員赫希和察斯用同位素示蹤技術(shù)和物理震蕩的方法證明dna而不是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，x-射線衍射技術(shù)和同位素示蹤技術(shù)幫助雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，麥塞爾遜和斯塔爾用氯化鹽密度梯度離心技術(shù)證明了dna的半保留復(fù)制，等等。

生物學(xué)中涉及的物理知識(shí)很廣泛，如顯微鏡原理（凸透鏡、凹透鏡、光的成像原理）、光的電磁說、射線的高能量、同位素示蹤、放射性衰變等。

例：同學(xué)們?cè)谧鋈~綠素提取分離實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)色素提取液在對(duì)著光線看時(shí)呈綠色，在背著光線看時(shí)呈紅色，原因是什么？

分析：這個(gè)問題實(shí)際上是物理學(xué)問題。對(duì)著光源觀察葉綠素提取液時(shí)，我們看到的是葉綠素的吸收光譜。由于葉綠素提取液吸收的綠光部分最少，因此用肉眼觀察到的為綠色透射光紅光，藍(lán)紫光已被吸收。背光源觀察葉綠素提取液時(shí)，看到的是反射光——葉綠素分子受激發(fā)后所產(chǎn)生的發(fā)射光譜。當(dāng)葉綠素分子吸收光子后，就由最穩(wěn)定的、能量最低的基態(tài)提高到一個(gè)不穩(wěn)定的、高能量的激發(fā)態(tài)。由于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，因此發(fā)射光波即為熒光，反射到人的眼睛里。由“光子說”可知，光是以光子的形式不連續(xù)傳播的，而波長(zhǎng)與光子能量成反比。因此，反射出的光波波長(zhǎng)比入射光波的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故葉綠素提取液在背著光線看時(shí)呈紅色。

轉(zhuǎn)貼于

四、高中生物與自然學(xué)科交叉的種類

1.知識(shí)上的交叉

這是最明顯的一類交叉形式，特別是高中生物知識(shí)與物理、化學(xué)知識(shí)的交叉表現(xiàn)得更為明顯，也是目前大家最為關(guān)注的。物理和化學(xué)知識(shí)是我們理解生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)。例如在光合作用過程中就涉及了光能或太陽(yáng)能（物理現(xiàn)象）轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（化學(xué)現(xiàn)象），然后貯存在生物體內(nèi)又轉(zhuǎn)化為生物能（生物現(xiàn)象）的變化過程，中間有許多物質(zhì)參與進(jìn)行，并經(jīng)歷了眾多化學(xué)變化，如卡爾文循環(huán)等。一切生命現(xiàn)象基本都與酶的活動(dòng)有關(guān)，而酶一般都是蛋白質(zhì)，它具有一般化學(xué)催化劑的共同特點(diǎn)，如只需少量即可改變化學(xué)反應(yīng)的速度但不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)，而其本身的質(zhì)和量并不發(fā)生改變。但酶還具有一般化學(xué)催化劑不具備的特點(diǎn)，如專一性等。在教學(xué)中教師如果能把酶與化學(xué)中的催化劑聯(lián)系起來對(duì)比講授，可以使學(xué)生溫故而知新，從而更快地建立新概念。高中生物教材中涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)相對(duì)較少，主要表現(xiàn)在分析生物的遺傳現(xiàn)象時(shí)要用到一些簡(jiǎn)單的概率知識(shí)，在教學(xué)過程中教師要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的推算。

2.研究方法上的交叉

生物學(xué)同其他學(xué)科在一些研究方法上也有很多相似之處，特別是很多化學(xué)和物理的研究方法在生物學(xué)研究中被廣泛應(yīng)用。但有一些交叉往往不易被發(fā)現(xiàn)和引起注意，如同位素示蹤法。同位素示蹤法是研究生物代謝最有效和最常用的方法，比如在研究光合作用的原理時(shí)，1939年美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門利用18■同位素示蹤法確定了氧氣來源于水，而卡爾文則利用14■同位素示蹤法探明了co■中的碳在光合作用過程中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑，即卡爾文循環(huán)。在物理學(xué)中也有類似的方法。我們把紅墨水滴入靜止的熱水和冷水中，觀察分子擴(kuò)散與溫度的關(guān)系，把高錳酸鉀放入正在加熱的水中，觀察水的對(duì)流情況，在粒子物理探測(cè)中，云室、氣泡室都留下了粒子的蹤跡。這些示蹤方法都形象、直觀、及時(shí)地顯示出了物理過程。

模擬法也是一種研究生命起源過程的常用方法，這是由于很多時(shí)候研究對(duì)象不允許進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn)，或者我們無法還原到當(dāng)時(shí)的情境中，例如原始大氣的狀態(tài)。在高中物理實(shí)驗(yàn)中，電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪就是利用的模擬法，用電流場(chǎng)來模擬靜電場(chǎng)。同時(shí)生命起源模擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和把實(shí)驗(yàn)結(jié)果反推到生命起源過程，還要運(yùn)用類比法和類比推理，化學(xué)元素氦的發(fā)現(xiàn)和物理學(xué)中光的波動(dòng)說的提出也都巧妙地利用了類比法。

3.能力培養(yǎng)上的交叉

篇3

段宗明，黨寅虎，魏瑾，韓振華，李永勤，張榮

【摘要】 目的 探討中國(guó)陜西地區(qū)漢族人群基質(zhì)金屬蛋白酶2(matrix metalloproteinase2， MMP2)基因rs2285053及基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP9)基因rs3918242單核苷酸多態(tài)性與早發(fā)冠心病(premature coronary artery disease， PCAD)發(fā)病的關(guān)聯(lián)性。方法 應(yīng)用聚合酶鏈反應(yīng)限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性方法，檢測(cè)92例PCAD患者(PCAD組)和95例年齡及性別相匹配的非冠心病者(對(duì)照組)的rs2285053(-735C/T)、rs3918242(-1562C/T)基因的單核苷酸基因多態(tài)性，判定其基因型并統(tǒng)計(jì)各基因型及等位基因的頻率。ELISA法檢測(cè)血漿MMP9的水平。結(jié)果 MMP2 rs2285053位點(diǎn)多態(tài)性在PCAD組和對(duì)照組中的基因型分布和等位基因頻率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.33，P=0.249)。MMP9 rs3918242位點(diǎn)PCAD組C/T+T/T型高于對(duì)照組(χ2=6.22，P=0.013)，T基因頻率亦高于對(duì)照組，有顯著性差異(χ2=7.75，P=0.005，OR=2.66)。早發(fā)急性冠脈綜合征組(premature acute coronary syndrome， PACS)C/T+T/T型高于對(duì)照組，與早發(fā)穩(wěn)定性心絞痛相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=9.11，P=0.003;χ2=2.29，P=0.13)，早發(fā)穩(wěn)定性心絞痛與對(duì)照組相比差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.3，P=0.254)。Logistic回歸分析顯示，MMP9 rs3918242位點(diǎn)攜帶T等位基因?yàn)镻CAD發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。結(jié)論 MMP2 rs2285053(-735)位點(diǎn)多態(tài)性可能與PCAD的發(fā)病無相關(guān)性，MMP9 rs3918242位點(diǎn)可能與PCAD及PACS發(fā)病相關(guān)，rs3918242(-1562)T等位基因可能是PCAD的遺傳易感基因。

【關(guān)鍵詞】 早發(fā)冠心病;基質(zhì)金屬蛋白酶;單核苷酸基因多態(tài)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 基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases， MMPs)在動(dòng)脈粥樣硬化形成以及冠心病形成過程中扮演重要角色。MMP2和MMP9是MMP家族中的重要成員，其作為降解血管基底膜中IV型膠原的主要酶類，與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[1]。MMP2和MMP9存在單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism， SNP)，其中啟動(dòng)子區(qū)的rs2285053(-735T/C)和rs3918242(-1562C/T)多態(tài)性顯著影響基因表達(dá)的水平[24]。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于MMP2、MMP9基因多態(tài)性與冠心病的研究較少，且結(jié)果存在差異[29]，尚未見兩者多態(tài)性與早發(fā)冠心病(premature coronary artery disease， PCAD)的研究報(bào)道。PCAD是指冠心病發(fā)病時(shí)男性

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選擇2009年01月至2009年07月于西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院心內(nèi)科住院的患者。其中PCAD患者92例(男≤55歲，女≤65歲)為PCAD組[男性62例，女性30例，平均年齡(54.5±6.4)歲]，所有病例均符合1979年國(guó)際心臟病學(xué)會(huì)及WHO臨床命名標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)合專題組報(bào)告制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)，均經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)至少一支冠狀動(dòng)脈狹窄>50%。選擇性別、年齡相匹配的經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影排除冠心病者95例為對(duì)照組[男性61例，女性34例，平均年齡(52.3±6.9)歲]。以上受檢者均為陜西地區(qū)漢族人，排除先天性心臟病、心肌病、嚴(yán)重肝臟和腎臟疾病。

1.2 主要儀器及試劑 AU2700全自動(dòng)生化分析儀(OLYMPUS);PTC150 Minicycler PCR擴(kuò)增儀(PERKIN ELMER， MJ research);UVI自動(dòng)凝膠成像分析系統(tǒng)(BioRad， Quantity one)。引物由上海生物工程技術(shù)服務(wù)公司合成，限制性內(nèi)切酶SphⅠ、HinfⅠ由上海生物工程技術(shù)服務(wù)公司合成。

1.3 研究方法

1.3.1 提取基因組DNA 取得患者知情同意后，空腹8h，于冠脈造影時(shí)抽取股動(dòng)脈血5mL，EDTA抗凝，1500r/min分離10min，取上層血漿。采用chelex100法從白細(xì)胞中提取DNA，核酸分析儀測(cè)定DNA濃度，-80℃保存。

1.3.2 PCR擴(kuò)增 采用Primer 5.0設(shè)計(jì)引物，引物序列由上海生工生物公司合成。MMP2 rs2285053位點(diǎn)及其側(cè)翼區(qū)擴(kuò)增的上游引物為5′CCAGAGGTCGCTTTCTTTGC3′，下游引物為5′ACAGTGGAAGGTCCCAGGTTG3′。MMP9 rs3918242位點(diǎn)及其側(cè)翼區(qū)擴(kuò)增的上游引物為5′GGTGGTGAGGATGAAACGAGAG3′，下游引物為5′CCT

ATTTGGGAAAAACCTGCTA3′。PCR反應(yīng)體系為：mix 6μL，上下游引物各1μL，DNA模板1.5μL，加雙蒸水至總體積12μL。rs2285053位點(diǎn)PCR反應(yīng)條件：95℃預(yù)變性5min，然后按95℃ 30s、62℃ 30s、72℃ 30s進(jìn)行30個(gè)循環(huán)，終末延伸72℃ 10min。rs3918242位點(diǎn)PCR反應(yīng)條件：95℃預(yù)變性5min，然后按95℃ 30s、61℃ 30s、72℃ 1min進(jìn)行35個(gè)循環(huán)，終末延伸72℃ 20min。反應(yīng)結(jié)束后，取PCR產(chǎn)物經(jīng)20g/L瓊脂糖凝膠電泳，凝膠成像分析儀檢測(cè)PCR擴(kuò)增結(jié)果。

1.3.3 酶切分析多態(tài)性的檢測(cè) 取PCR產(chǎn)物6μL，10×Buffer 1.5μL，限制性內(nèi)切酶0.2μL，加雙蒸水至總體積18μL。置37℃水浴箱16h，終止反應(yīng)，經(jīng)20g/L瓊脂糖凝膠電泳，EB染色，凝膠成像系統(tǒng)判定結(jié)果。MMP2 rs2285053基因型為CC(206bp，150bp)，CT(206bp，150bp，141bp，60bp)，TT(141bp，150bp，60bp)。MMP9 rs3918242的基因型為CC(662bp)，CT(662bp，469bp，193bp)，TT(469bp，193bp)。等位基因頻率=(2×純合子數(shù)+雜合子數(shù))/(2×受檢人群)。

1.3.4 血漿MMP9水平的檢測(cè) 采用上海生物工程技術(shù)服務(wù)公司的進(jìn)口分裝ELISA試劑盒，嚴(yán)格按照操作說明書進(jìn)行。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 全部資料用SPSS15.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。各組基因型及等位基因頻率用χ2檢驗(yàn)，利用擬合優(yōu)度χ2檢驗(yàn)的方法檢驗(yàn)基因頻率是否符合HardyWeinberg遺傳平衡定律。計(jì)量資料組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)，比值比(OR)表示相對(duì)危險(xiǎn)度。P

2 結(jié) 果

2.1 一般情況的比較 對(duì)兩組在年齡、性別、體重指數(shù)及冠心病危險(xiǎn)因素方面進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，年齡、性別、糖尿病史、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)均無顯著性差異(P>0.05)，而吸煙史、冠心病家族史、高血壓史、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)有顯著性差異(P

2.2 基因分型的判定 研究對(duì)象的MMP2、MMP9兩位點(diǎn)基因型分布，經(jīng)擬合優(yōu)度χ2檢驗(yàn)均符合HardyWeinberg平衡，表明患者來自同一群體。

MMP2 rs2285053基因位點(diǎn)-735C/T多態(tài)性PCR擴(kuò)增片段長(zhǎng)度為356bp。PCR產(chǎn)物經(jīng)限制性內(nèi)切酶HinfⅠ消化后，酶切產(chǎn)物經(jīng)30g/L瓊脂糖凝膠電泳可產(chǎn)生3種不同結(jié)果，分別為：CC純合型(206bp，150bp)，CT雜合型(206bp，150bp，146bp，60bp)，TT純合型(146bp，150bp，60bp)(圖1)。

MMP9 rs3918242基因位點(diǎn)-1562C/T多態(tài)性PCR擴(kuò)增片段長(zhǎng)度為662bp。PCR產(chǎn)物經(jīng)限制性內(nèi)切酶SphⅠ消化后，酶切產(chǎn)物經(jīng)20g/L瓊脂糖凝膠電泳可產(chǎn)生3種不同結(jié)果，分別為：CC純合型(662bp)，CT雜合型(662bp，469bp，193bp)，TT純合型(469bp，193bp)(圖2)。

2.3 基因型及等位基因在各組的分布 MMP2基因rs2285053多態(tài)性在PCAD組及對(duì)照組中均存在C/C、C/T、T/T三種基因型。MMP2基因rs2285053中C/C、C/T、T/T三種基因型在PCAD組與對(duì)照組分別占63.0%、34.8%、2.2%和54.7%、43.2%、2.1%。由于純合突變率低，雜合型與突變純合型無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，故將雜合型和純合突變型合并，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。PCAD組與對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.33，P=0.249)。等位基因頻率PCAD組與對(duì)照組相比差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.93，P=0.334)(表2)?！”? PCAD與對(duì)照組MMP2735基因多態(tài)性基因型及等位基因頻率分布

MMP9基因rs3918242多態(tài)性在PCAD組中存在C/C、C/T、T/T三種基因型，在對(duì)照組中存在C/C、C/T兩種基因型。MMP9 rs3918242 C/C、C/T、T/T三種基因型在PCAD組與對(duì)照組分別占72.8%、23.9%、3.3%和87.4%、12.6%、0%。由于純合突變率低，故將雜合型和純合突變型合并，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。與對(duì)照組比較，PCAD組MMP9的C/T+T/T型高于對(duì)照組(χ2=6.22，P=0.013)，T基因頻率亦高于對(duì)照組，有顯著性差異(χ2=7.75，P=0.005，OR=2.66，95% CI 0.22～3.76)。攜帶T等位基因的PCAD患者比攜帶C等位基因的患者發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加2.66倍(表3)。表3 PCAD與對(duì)照組MMP91562基因多態(tài)性基因型及等位基因頻率分布

用Logistic回歸分析校正了吸煙、高血壓、家族史、高血脂等危險(xiǎn)因素影響后，經(jīng)調(diào)整后的OR為2.53(95% CI 0.31～3.98)，發(fā)現(xiàn)MMP9 rs3918242位點(diǎn)攜帶T等位基因?yàn)镻CAD發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

將PCAD組分為早發(fā)急性冠脈綜合征組(PACS)和早發(fā)穩(wěn)定性心絞痛組。MMP9基因rs3918242多態(tài)性在PACS組及早發(fā)穩(wěn)定性心絞痛組中存在C/C、C/T、T/T三種基因型。MMP9 rs3918242 C/C、C/T、T/T三種基因型在PACS組中占66.0%、29.8%、4.2%，在穩(wěn)定性心絞痛組中占80.0%、17.8%、2.2%。由于純合突變率低，故將雜合型和純合突變型合并，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。與對(duì)照組比較，PACS組MMP9的C/T+T/T型高于對(duì)照組(χ2=9.11，P=0.003)，PACS組與穩(wěn)定性心絞痛組、穩(wěn)定性心絞痛組與對(duì)照組比較基因型分布頻率無顯著性差異(χ2=2.29，P=0.13;χ2=1.3，P=0.254)。PACS組T等位基因頻率與對(duì)照組相比差異亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=10.96，P=0.001)，穩(wěn)定性心絞痛組T等位基因頻率與對(duì)照組相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.94，P=0.164)，PACS組T等位基因頻率與穩(wěn)定性心絞痛相比差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=2.30，P=0.129)。攜帶T等位基因的PACS患者比攜帶C等位基因的患者發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加3.51倍(表4)。表4 MMP91562基因多態(tài)性基因型及等位基因頻率在各組的分布

2.4 血漿MMP9的水平 PACS組、穩(wěn)定性心絞痛組及對(duì)照組血漿MMP9水平分別為(83.32±27.48)μg/L、(72.42±19.32)μg/L和(59.61±15.34)μg/L，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明，PACS組血漿MMP9水平明顯高于對(duì)照組(P=0.034)，穩(wěn)定性心絞痛組與對(duì)照組比較，無顯著性差異。C1562T位點(diǎn)CT/TT基因型者血漿MMP9水平[(95.67±32.36)μg/L]高于CC基因型者血漿MMP9水平[(71.44±26.23)μg/L]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0095)。

3 討 論

MMPs是一組含Zn2+的能降解細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的蛋白酶，在基底膜降解中起著主要作用。在局灶性缺血時(shí)，微血管的完整性被破壞，其含量升高，其中MMP2、MMP9與心血管疾病聯(lián)系較多。

MMP2、MMP9均屬于明膠酶，MMP2又稱明膠酶A，主要消化Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型膠原和彈性纖維，活性調(diào)控中轉(zhuǎn)錄調(diào)控的作用不可忽視。MMP2基因位于16q13q21，啟動(dòng)子區(qū)2kb，rs2285053(-735C/T)位點(diǎn)位于啟動(dòng)子區(qū)。據(jù)報(bào)道，MMP2基因啟動(dòng)子區(qū)-735C/T單核苷酸多態(tài)性(SNP)導(dǎo)致SP1結(jié)合區(qū)的一致序列發(fā)生改變(由CCCTCC變?yōu)镃TCTCC)，從而阻礙了啟動(dòng)子SP1結(jié)合區(qū)結(jié)合特異的核內(nèi)蛋白，降低轉(zhuǎn)錄水平，從而影響基因的表達(dá)[34]。本研究表明，MMP2基因rs2285053(-735C/T)位點(diǎn)多態(tài)性在PCAD組和對(duì)照組中的基因型分布和等位基因頻率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這與VASKU的研究結(jié)果相符[5]。

MMP9又稱明膠酶B，是降解血管基底膜的主要成分Ⅳ型膠原的主要酶類[6]，與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生緊密相關(guān)。冠心病患者動(dòng)脈粥樣硬化斑塊部位活化的MMP9增多，且血清MMP9亦升高，其表達(dá)受到轉(zhuǎn)錄調(diào)控的影響。研究表明，具有rs3918242-1562 T等位基因的MMP9啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄活性是-1562C等位基因的2倍[78]。MMP9定位于20q11.2q13.1，ZHANG等[2]發(fā)現(xiàn)在MMP9基因啟動(dòng)子區(qū)-1562bp處有一個(gè)CT的單核苷酸多態(tài)，而包含此多態(tài)性位點(diǎn)的9bp序列GCGCAC/TGCC(-1567-1559)是一個(gè)重要的調(diào)控元件，可能是轉(zhuǎn)錄抑制蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。CHO等[9]研究表明當(dāng)CT后，這種DNA蛋白的相互作用能被消除，從而影響基因轉(zhuǎn)錄而產(chǎn)生出低活性(C/C)和高活性(C/T、T/T)的啟動(dòng)子基因型，體外轉(zhuǎn)載實(shí)驗(yàn)及血漿MMP9含量的測(cè)定均證明了這一點(diǎn)。HABERBOSCH等[10]報(bào)道C(-1562)T MMP9突變?cè)诓ㄌm人群中與過早發(fā)生的缺血性心臟病(

遺傳學(xué)規(guī)律表明，一種疾病發(fā)生越早，其與遺傳的關(guān)系越密切。但是，目前尚未出現(xiàn)基質(zhì)金屬蛋白酶多態(tài)性與PCAD的研究。本文首次研究MMP2 rs2285053、MMP9 rs3918242基因多態(tài)性與PCAD發(fā)病的相關(guān)性。結(jié)果顯示MMP2 rs2285053位點(diǎn)多態(tài)性在PCAD組與對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與樣本量偏小、種族頻率差異有關(guān)，也可能由于隨著年齡的增長(zhǎng)，環(huán)境因素更多參與了PCAD的發(fā)生發(fā)展，使基因的作用有所減弱，今后可在更大規(guī)模的人群中研究。本研究表明MMP9 rs3918242位點(diǎn)的多態(tài)性PCAD組C/T+T/T型高于對(duì)照組，T基因頻率亦高于對(duì)照組，T等位基因可能是PCAD的遺傳易感基因標(biāo)記之一。且PACS組的C/T+T/T型高于對(duì)照組，T基因頻率亦高于對(duì)照組，MMP9 rs3918242(-1562)位點(diǎn)T等位基因可能是動(dòng)脈粥樣硬化不穩(wěn)定斑塊的易感基因。這為早期冠心病的防治和篩選提供了一定的理論基礎(chǔ)。但是，其多態(tài)性與冠心病嚴(yán)重程度及其預(yù)后的關(guān)系尚未做進(jìn)一步研究。國(guó)外有研究表明，攜帶T等位基因患者預(yù)后比攜帶C等位基因患者差[11]，故值得進(jìn)一步隨訪研究。總之，基質(zhì)金屬蛋白酶基因多態(tài)性與PCAD的關(guān)系尚處在初步研究階段，需要在不同地區(qū)、不同種族擴(kuò)大樣本數(shù)，并檢測(cè)更多的基因標(biāo)記，進(jìn)行更深入的研究。

參考文獻(xiàn)

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2.3 基因型及等位基因在各組的分布 MMP2基因rs2285053多態(tài)性在PCAD組及對(duì)照組中均存在C/C、C/T、T/T三種基因型。MMP2基因rs2285053中C/C、C/T、T/T三種基因型在PCAD組與對(duì)照組分別占63.0%、34.8%、2.2%和54.7%、43.2%、2.1%。由于純合突變率低，雜合型與突變純合型無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，故將雜合型和純合突變型合并，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。PCAD組與對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.33，P=0.249)。等位基因頻率PCAD組與對(duì)照組相比差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.93，P=0.334)(表2)?！”? PCAD與對(duì)照組MMP2735基因多態(tài)性基因型及等位基因頻率分布

MMP9基因rs3918242多態(tài)性在PCAD組中存在C/C、C/T、T/T三種基因型，在對(duì)照組中存在C/C、C/T兩種基因型。MMP9 rs3918242 C/C、C/T、T/T三種基因型在PCAD組與對(duì)照組分別占72.8%、23.9%、3.3%和87.4%、12.6%、0%。由于純合突變率低，故將雜合型和純合突變型合并，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。與對(duì)照組比較，PCAD組MMP9的C/T+T/T型高于對(duì)照組(χ2=6.22，P=0.013)，T基因頻率亦高于對(duì)照組，有顯著性差異(χ2=7.75，P=0.005，OR=2.66，95% CI 0.22～3.76)。攜帶T等位基因的PCAD患者比攜帶C等位基因的患者發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加2.66倍(表3)。表3 PCAD與對(duì)照組MMP91562基因多態(tài)性基因型及等位基因頻率分布

用Logistic回歸分析校正了吸煙、高血壓、家族史、高血脂等危險(xiǎn)因素影響后，經(jīng)調(diào)整后的OR為2.53(95% CI 0.31～3.98)，發(fā)現(xiàn)MMP9 rs3918242位點(diǎn)攜帶T等位基因?yàn)镻CAD發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

將PCAD組分為早發(fā)急性冠脈綜合征組(PACS)和早發(fā)穩(wěn)定性心絞痛組。MMP9基因rs3918242多態(tài)性在PACS組及早發(fā)穩(wěn)定性心絞痛組中存在C/C、C/T、T/T三種基因型。MMP9 rs3918242 C/C、C/T、T/T三種基因型在PACS組中占66.0%、29.8%、4.2%，在穩(wěn)定性心絞痛組中占80.0%、17.8%、2.2%。由于純合突變率低，故將雜合型和純合突變型合并，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。與對(duì)照組比較，PACS組MMP9的C/T+T/T型高于對(duì)照組(χ2=9.11，P=0.003)，PACS組與穩(wěn)定性心絞痛組、穩(wěn)定性心絞痛組與對(duì)照組比較基因型分布頻率無顯著性差異(χ2=2.29，P=0.13;χ2=1.3，P=0.254)。PACS組T等位基因頻率與對(duì)照組相比差異亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=10.96，P=0.001)，穩(wěn)定性心絞痛組T等位基因頻率與對(duì)照組相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.94，P=0.164)，PACS組T等位基因頻率與穩(wěn)定性心絞痛相比差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=2.30，P=0.129)。攜帶T等位基因的PACS患者比攜帶C等位基因的患者發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加3.51倍(表4)。表4 MMP91562基因多態(tài)性基因型及等位基因頻率在各組的分布

2.4 血漿MMP9的水平 PACS組、穩(wěn)定性心絞痛組及對(duì)照組血漿MMP9水平分別為(83.32±27.48)μg/L、(72.42±19.32)μg/L和(59.61±15.34)μg/L，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明，PACS組血漿MMP9水平明顯高于對(duì)照組(P=0.034)，穩(wěn)定性心絞痛組與對(duì)照組比較，無顯著性差異。C1562T位點(diǎn)CT/TT基因型者血漿MMP9水平[(95.67±32.36)μg/L]高于CC基因型者血漿MMP9水平[(71.44±26.23)μg/L]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0095)。

3 討 論

MMPs是一組含Zn2+的能降解細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的蛋白酶，在基底膜降解中起著主要作用。在局灶性缺血時(shí)，微血管的完整性被破壞，其含量升高，其中MMP2、MMP9與心血管疾病聯(lián)系較多。

MMP2、MMP9均屬于明膠酶，MMP2又稱明膠酶A，主要消化Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型膠原和彈性纖維，活性調(diào)控中轉(zhuǎn)錄調(diào)控的作用不可忽視。MMP2基因位于16q13q21，啟動(dòng)子區(qū)2kb，rs2285053(-735C/T)位點(diǎn)位于啟動(dòng)子區(qū)。據(jù)報(bào)道，MMP2基因啟動(dòng)子區(qū)-735C/T單核苷酸多態(tài)性(SNP)導(dǎo)致SP1結(jié)合區(qū)的一致序列發(fā)生改變(由CCCTCC變?yōu)镃TCTCC)，從而阻礙了啟動(dòng)子SP1結(jié)合區(qū)結(jié)合特異的核內(nèi)蛋白，降低轉(zhuǎn)錄水平，從而影響基因的表達(dá)[34]。本研究表明，MMP2基因rs2285053(-735C/T)位點(diǎn)多態(tài)性在PCAD組和對(duì)照組中的基因型分布和等位基因頻率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這與VASKU的研究結(jié)果相符[5]。

MMP9又稱明膠酶B，是降解血管基底膜的主要成分Ⅳ型膠原的主要酶類[6]，與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生緊密相關(guān)。冠心病患者動(dòng)脈粥樣硬化斑塊部位活化的MMP9增多，且血清MMP9亦升高，其表達(dá)受到轉(zhuǎn)錄調(diào)控的影響。研究表明，具有rs3918242-1562 T等位基因的MMP9啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄活性是-1562C等位基因的2倍[78]。MMP9定位于20q11.2q13.1，ZHANG等[2]發(fā)現(xiàn)在MMP9基因啟動(dòng)子區(qū)-1562bp處有一個(gè)CT的單核苷酸多態(tài)，而包含此多態(tài)性位點(diǎn)的9bp序列GCGCAC/TGCC(-1567-1559)是一個(gè)重要的調(diào)控元件，可能是轉(zhuǎn)錄抑制蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。CHO等[9]研究表明當(dāng)CT后，這種DNA蛋白的相互作用能被消除，從而影響基因轉(zhuǎn)錄而產(chǎn)生出低活性(C/C)和高活性(C/T、T/T)的啟動(dòng)子基因型，體外轉(zhuǎn)載實(shí)驗(yàn)及血漿MMP9含量的測(cè)定均證明了這一點(diǎn)。HABERBOSCH等[10]報(bào)道C(-1562)T MMP9突變?cè)诓ㄌm人群中與過早發(fā)生的缺血性心臟病(

遺傳學(xué)規(guī)律表明，一種疾病發(fā)生越早，其與遺傳的關(guān)系越密切。但是，目前尚未出現(xiàn)基質(zhì)金屬蛋白酶多態(tài)性與PCAD的研究。本文首次研究MMP2 rs2285053、MMP9 rs3918242基因多態(tài)性與PCAD發(fā)病的相關(guān)性。結(jié)果顯示MMP2 rs2285053位點(diǎn)多態(tài)性在PCAD組與對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與樣本量偏小、種族頻率差異有關(guān)，也可能由于隨著年齡的增長(zhǎng)，環(huán)境因素更多參與了PCAD的發(fā)生發(fā)展，使基因的作用有所減弱，今后可在更大規(guī)模的人群中研究。本研究表明MMP9 rs3918242位點(diǎn)的多態(tài)性PCAD組C/T+T/T型高于對(duì)照組，T基因頻率亦高于對(duì)照組，T等位基因可能是PCAD的遺傳易感基因標(biāo)記之一。且PACS組的C/T+T/T型高于對(duì)照組，T基因頻率亦高于對(duì)照組，MMP9 rs3918242(-1562)位點(diǎn)T等位基因可能是動(dòng)脈粥樣硬化不穩(wěn)定斑塊的易感基因。這為早期冠心病的防治和篩選提供了一定的理論基礎(chǔ)。但是，其多態(tài)性與冠心病嚴(yán)重程度及其預(yù)后的關(guān)系尚未做進(jìn)一步研究。國(guó)外有研究表明，攜帶T等位基因患者預(yù)后比攜帶C等位基因患者差[11]，故值得進(jìn)一步隨訪研究?？傊|(zhì)金屬蛋白酶基因多態(tài)性與PCAD的關(guān)系尚處在初步研究階段，需要在不同地區(qū)、不同種族擴(kuò)大樣本數(shù)，并檢測(cè)更多的基因標(biāo)記，進(jìn)行更深入的研究。

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