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(guān)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(zhì)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(dāng)初步確定致病基因的位置后，需要對基因進行克隆即復(fù)制，獲取有關(guān)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(jié)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(yīng)的DNA片段 常 Aa 1/100 DNA限制性核酸內(nèi)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(yīng)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(nèi)切酶獲取有關(guān)基因，基因克隆即DNA復(fù)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(jié)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。