Question

【題目】某些遺傳病具有家族性遺傳的特征，非家族成員一般也非攜帶者。下圖為80年代開始采用的“定位克隆法”示意圖，通過對家系分析將與某種疾病相關的基因定位在某一染色體的特定部位。(表示氨基酸的三字母符號：Met——甲硫氨酸；Val——纈氨酸；Ser——絲氨酸；Leu——亮氨酸；Gln——谷氨酰胺；Pro——脯氨酸；Cys——賴氨酸)

請據(jù)圖回答問題：

（1）基因的本質是________。通過連鎖分析定位，該遺傳家系的遺傳病致病基因最可能在_________染色體上。致病基因及等位基因用A或a表示，則患者的基因型多為_________。若此病為隱性遺傳病，且在人群中的發(fā)病率為四萬分之一，則第一代女性為攜帶者的幾率約是_______________ (可僅列出算式)。

（2）當初步確定致病基因的位置后，需要對基因進行克隆即復制，獲取有關基因的工具是________酶，基因克隆的原料是____種________，基因克隆必需的酶是_____________。

（3）DNA測序是對候選基因的____進行檢測。檢測結果發(fā)現(xiàn)是基因位點發(fā)生了由___的改變。

Answer 1

【答案】有遺傳效應的DNA片段 常 Aa 1/100 DNA限制性核酸內切酶 4 脫氧核苷酸 DNA聚合酶 堿基序列 胞嘧啶脫氧核苷酸突變成了胸腺嘧啶脫氧核苷酸

【解析】

根據(jù)系譜圖無法確定該病的顯隱性，由于男女患者差不多，故很可能是常染色體遺傳病。

分析DNA測序圖，低5位氨基酸發(fā)生變化，根本原因是DNA中堿基發(fā)生了替換，即由C→T。

（1）基因是有遺傳效應的DNA片段。根據(jù)系譜圖中男女患者的比例差不多可知，該病最可能是常染色體遺傳病。若致病基因及等位基因用A或a表示，患者的基因型為AA或Aa，由于親代中，總有一方是aa，故患者的基因型多為Aa。若此病為隱性遺傳病，且在人群中的發(fā)病率為四萬分之一，即aa%=1/40000，則a%=1/200，A%=199/200，AA%=199/200×199/200，Aa%=2×199/200×1/200，則第一代正常女性為攜帶者的幾率為：（2×199/200×1/200）÷（2×199/200×1/200+199/200×199/200）=2/201，約等于1/100。

（2）可以用DNA限制性核酸內切酶獲取有關基因，基因克隆即DNA復制的原料是四種游離的脫氧核苷酸，需要DNA聚合酶催化。

（3）DNA測序是對候選基因的堿基序列進行檢測。由定位克隆法結果分析可知，多肽中發(fā)生了氨基酸的替換，故推測基因中發(fā)生了堿基對的替換，即由胞嘧啶脫氧核苷酸突變成了胸腺嘧啶脫氧核苷酸。