Question

9．早發(fā)型帕金森�。ˋREP）是一種神經(jīng)變性病，通常在40歲前發(fā)病．如圖1是某AREP家系，請回答有關(guān)問題：

（1）據(jù)家系圖判斷，該病為常染色體隱性遺傳，Ⅱ₂和Ⅱ₃的基因型分別是AA或Aa、aa（基因用A，a表示）．
（2）但是進一步研究發(fā)現(xiàn)，AREP發(fā)病與Parkin基因有關(guān)．科研人員對該家系成員進行基因檢測，通過PCR技術(shù)獲得大量Parkin基因片段，DNA測序后發(fā)現(xiàn)：Ⅰ₁、Ⅰ₂、Ⅱ₃、Ⅱ₅的該基因為雜合，而Ⅱ₂、Ⅲ₄為純合，這6個人都發(fā)生了堿基對的替換，導(dǎo)致翻譯過程中167位絲氨酸變?yōu)樘扉T冬酰胺．
（3）Ⅱ₃長期接觸汞，有8次汞中毒病史，但其同事中的其他汞中毒患者沒有出現(xiàn)帕金森癥狀．Ⅱ₅有一氧化碳中毒史，該家系其他成員無一氧化碳中毒和明顯毒物接觸史．推測，本家系兩位患者發(fā)病是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果；Ⅲ₄未出現(xiàn)帕金森癥狀的原因可能是未到發(fā)病年齡或未接觸環(huán)境毒物．
（4）帕金森發(fā)病與神經(jīng)元的變性受損有關(guān)．進一步的研究發(fā)現(xiàn)，Parkin蛋白是一種泛素-蛋白連接酶（E3），其作用途徑如圖2所示．
推測帕金森發(fā)病的原因可能是：一方面，在AREP 患者的神經(jīng)元內(nèi)，突變的Parkin蛋白失去了活性，導(dǎo)致目標蛋白無法泛素化，出現(xiàn)降解障礙，在神經(jīng)元內(nèi)病理性沉積而導(dǎo)致神經(jīng)元死亡．另一方面，Parkin蛋白還能對凋亡蛋白Bax進行泛素化，使線粒體免受Bax的損傷．在AREP 患者體內(nèi)，線粒體損傷增加，導(dǎo)致ATP供應(yīng)不足，進而觸發(fā)神經(jīng)元的凋亡過程．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：父母正常，而子代中女兒有患病個體，說明早發(fā)型帕金森病屬于常染色體隱性遺傳�。�

解答 解：（1）根據(jù)家系圖判斷，該病為常染色體隱性遺傳病，由于Ⅱ₃是患者，其基因型為aa，則Ⅰ₁和Ⅰ₂都是雜合體Aa．因此，Ⅱ₂和Ⅱ₃的基因型分別是AA或Aa、aa．
（2）科研人員對該家系成員進行基因檢測，通過PCR技術(shù)獲得大量Parkin基因片段，DNA測序后發(fā)現(xiàn)：Ⅰ₁、Ⅰ₂、Ⅱ₃、Ⅱ₅的該基因為雜合，而Ⅱ₂、Ⅲ₄為純合，這6個人都發(fā)生了堿基對的替換，導(dǎo)致翻譯過程中167位絲氨酸變?yōu)樘扉T冬酰胺，而氨基酸數(shù)目不變．
（3）根據(jù)Ⅱ₃長期接觸汞，有8次汞中毒病史，但其同事中的其他汞中毒患者沒有出現(xiàn)帕金森癥狀．Ⅱ₅有一氧化碳中毒史，該家系其他成員無一氧化碳中毒和明顯毒物接觸史，可以推測，本家系兩位患者發(fā)病是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果；而Ⅲ₄未出現(xiàn)帕金森癥狀的原因可能是未到發(fā)病年齡或未接觸環(huán)境毒物．
（4）由于Parkin蛋白是一種泛素-蛋白連接酶（E3），其作用途徑如圖2所示，根據(jù)圖示，推測帕金森發(fā)病的原因可能是：一方面，在AREP 患者的神經(jīng)元內(nèi)，突變的Parkin蛋白失去了活性，導(dǎo)致目標蛋白無法泛素化，出現(xiàn)降解障礙，在神經(jīng)元內(nèi)病理性沉積而導(dǎo)致神經(jīng)元死亡．另一方面，Parkin蛋白還能對凋亡蛋白Bax進行泛素化，使線粒體免受Bax的損傷．在AREP 患者體內(nèi)，線粒體損傷增加，導(dǎo)致ATP供應(yīng)不足，進而觸發(fā)神經(jīng)元的凋亡過程．
故答案為：
（1）常染色體隱性           AA或Aa、aa
（2）PCR    替換
（3）基因和環(huán)境共同作用      未到發(fā)病年齡或未接觸環(huán)境毒物
（4）無法泛素化，出現(xiàn)降解障礙     ATP

點評 本題以早發(fā)型帕金森病為材料背景，考查人類遺傳病的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．