1、人类对苯硫脲尝味能力的遗传分析高熹 168615140001一、实验目的通过人群中对苯硫脲尝味能力的测试，学习其特殊的试验方法，认识人体对苯硫脲敏感性的遗传特征。二、实验原理苯硫脲英文缩写为 PTC，是一种白色晶体有刺激性气味的有毒物质，是一种白色结晶状药物，硫脲的苯基衍生物。由于含有 N-C=S 基，所以有苦涩味。主要用作各种族人群的遗传学分析用途，一个人能否尝出苦涩味是由其基因决定的，与所属民族有关。由于基因表达的不同，不同人对该物质的味觉敏感度不同。有的人能尝出1/750,0001/50,000PTC 浓度溶液的味道( 苦味、苦涩、少数人感到甜味 )，这些人称为尝味者(AD); 有的人只
2、能尝出 PTC 浓度大于 1/24,000 溶液的味道，这些人均称为 PTC 味盲者(AR)。PTC 味盲是隐性遗传，因此如果父母都是苯硫脲味盲，那么子女也必定是味盲。因此，在 DNA 的亲子鉴定诞生之前，曾经用苯硫脲尝味试验来作为双胞胎、亲子鉴定的参考资料。苯硫脲这种物质要么味道非常苦，要么几乎没有任何味道，这主要取决于一个人的遗传情况，但也与生活习惯有一定的关系。研究显示，吸烟者和长期饮用咖啡或茶的人往往对 PTC 更不敏感，需要更高浓度的 PTC 溶液才能尝出苦味。这意味着，人类能感受出苦味的性质可能最初是出于自身防御的目的，因为自然界中很多苦味物质也往往是有毒的，因此通过辨别出这些物质
3、，可使人类避免受到这些有毒物质的伤害。PTC 含有 N-C=S 苦味官能团，人类的其受体都为 TAS2R38，位于人类 7 号染色体上。苯硫脲尝味符合孟德尔遗传规律，尝味由显性基因 T 决定，味盲由隐性基因纯合子 tt 所决定。卷心菜、绿花椰菜及其他十字花科植物也含有类似的硫脲类物质，因此食用的时候，有些人觉得这些菜特别的苦，不喜欢吃此类食物，而有些人则尝不出其中的苦味。正常尝味者基因型为 TT，能尝出 1/750,0001/6,000,000 g/mL PTC 液的苦味。杂合子尝味者基因型为 Tt，能尝出 1/48,0001/380,000 g/mL PTC 液的苦味。味盲者基因型为 tt，
4、能尝出 1/24，000 g/mL 及以上 PTC 液的苦味。中国汉族人群中，PTC 味盲约占 9%。已知味盲者易患结节性甲状腺肿，因此可以把 PTC 的尝味能力作为一种辅助性诊断指标。苯硫脲味盲者在各种族人中的比例约为：澳洲和新几内亚土著 42%，白种人 28%，日本人 9%，汉族9%，美洲原住民 2%。苯硫脲味盲在新疆各族人群中的比例大致为：柯尔克孜族 42%，哈萨克族 34%，乌兹别克族 30%，维吾尔族 28%，塔塔尔族 28%，锡伯族 20%，汉族 9%。三、实验器材、材料和试剂广口瓶（装有梯度浓度的苯硫脲溶液） 、一次性长塑料滴管。四、实验步骤PTC 溶液配制方法：PTC 粉末 0
5、.65g，加蒸馏水 500mL，在室温下溶解，其浓度为 1/750，记为 1 号液。取一号液稀释 1 倍为 2 号液，取 2 号液稀释 1 倍为 3 号液，依此类推，直至 14 号液。14 号液的浓度为 1/6*10-6。1）将整套（1-14 号）PTC 溶液按照浓度由低到高依次排开。2）实验者从最低浓度开始，吸取瓶中 PTC 溶液，滴在舌根部，仔细品味。3）从低浓度到高浓度依次品尝，直到感受到溶液的味道“苦”为止，记下最后品尝 PTC 溶液的序号。4）统计全班最后品尝 PTC 溶液的序号。5）按照序号将结果分为三类，分比为 TT 纯合（1-6 号） 、Tt 杂合（7-10号）与 tt 味盲（
6、11-14 号） 。五、实验结果及分析1）全班统计结果 TT 1 人 Tt 16 人 tt 11 人2）基因型频率 TT 3.57% Tt 57.14% tt 39.29%3）基因频率 p（T）=32.14% q（t）=67.86%4）哈迪温伯格平衡时的基因频率 pTT 10.33% 2pqTt 43.62% qtt 46.05%通过测得的基因型频率和预测的 Hardy-Weinberg 平衡的基因型频率进行比较，我们可以发现，全班同学这一群体并不是平衡群体。由于哈迪温伯格法则有适用条件是理想群体：无穷大，随机交配，没有突变，没有迁移和自然选择。最可能的原因是选取的样本过小导致结果有较大的偏差。同时，可以注意到的是，汉族人中 PTC 味盲为 9%,而全班却接近 40%，偏差程度很大，不排除同学们尝味不仔细的可能。由于苦味在舌头根部感受最为灵敏，可能同学们在滴溶液的时候，没有准确地将 PTC 溶液滴到舌头的根部，导致过多的“味盲”出现。当然，也不能排除样本过小的可能性。实验改进：可以采取书本上使用的双盲法进行 PTC 溶液尝味试验，可以更好地排除心理等其他因素的影响。六、注意事项1）谨防滴管接触受试者的口腔，避免交叉污染，否则应立即更换洁净滴管。2）PTC 溶液本身有一定的毒性，避免吞咽，实验结束后应漱口。3）为了保证实验结果的准确性，尽量将 PTC 溶液滴在舌根部位。
