Question

10．家族性高膽固醇血癥（FH）是由于細(xì)胞膜表面的低密度脂蛋白受體（LDLR）異常引起血漿低密度脂蛋白-膽固醇（LDL-C）水平升高所致．對(duì)某人群進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如表．

FH調(diào)查表
	LDLR基因	血漿LDL-C水平	患病情況
隱性純合子	正常	+	正常
雜合子	正常、缺陷	+++	輕度
顯性純合子	缺陷	+++++	重度

已知LDLR基因位于第19號(hào)染色體上，將正常基因與缺陷基因進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)只有第1747和第1773核苷酸不同．兩種基因編碼的氨基酸序列比較如圖（字母代表氨基酸，虛線處氨基酸相同）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題
DNA單鏈------1747------1773------
正常LDLR------M-----E------
異常LDLR------N------E------
（1）FH的遺傳方式是常染色體顯性遺傳；臨床上通過(guò)檢測(cè)血漿LDL-C水平判斷某人是否患病．
（2）據(jù)圖推測(cè)，致病的根本原因是由于第1747核苷酸發(fā)生了替換，最終導(dǎo)致LDLR結(jié)構(gòu)異常．這反映了基因和性狀的關(guān)系為基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀．
（3）某男子與其父母均患輕度FH，其妹妹患白化�。�在正常情況下該男子細(xì)胞中最多有2個(gè)LDLR缺陷基因，若他與一正常女子結(jié)婚（白化病群體發(fā)病率為$\frac{1}{10000}$），生出患病孩子的概率為$\frac{152}{303}$．為確診胎兒是否患FH癥應(yīng)通過(guò)抽取羊水獲得胎兒細(xì)胞進(jìn)行基因診斷．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖表分析可知：該題的知識(shí)點(diǎn)是基因與性狀的關(guān)系，基因突變對(duì)生物性狀的影響，人類遺傳病的類型的判斷，基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用，人類遺傳病的概率計(jì)算方法，先梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，然后結(jié)合題干信息進(jìn)行解答．

解答 解：（1）分析表格信息可知，高膽固醇血癥只有隱性純合子不患病，雜合子和顯性純合子都患病，因此顯性遺傳病，由于致病基因位于19號(hào)染色體上，不位于性染色體上，因此是常染色體顯性遺傳病；與正常人相比，患者血漿LDL-C水平升高，因此可以通過(guò)檢測(cè)血漿LDL-C水平判斷某人是否患�。�
（2）分析題圖可知，與正常人相比，高膽固醇血癥相關(guān)的蛋白質(zhì)中的一個(gè)氨基酸M被N替代，致病的根本原因是由于第1747核苷酸發(fā)生了替換，最終導(dǎo)致LDLR結(jié)構(gòu)異常；這體現(xiàn)了基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀．
（3）由題意知，患有輕度FH的個(gè)體是雜合子，因此該輕度FH患者的男子體細(xì)胞中含有一個(gè)致病基因，細(xì)胞分裂過(guò)程中基因隨染色體復(fù)制而復(fù)制，該基因最多是2個(gè)；由題意知，白化病群體發(fā)病率為$\frac{1}{10000}$，則白化病的基因頻率為$\frac{1}{100}$，膚色正常基因的基因頻率是$\frac{99}{100}$，一正常女子攜帶白化病致病基因的比例是：（2×$\frac{1}{100}×\frac{99}{100}$）÷（2×$\frac{1}{100}×\frac{99}{100}+\frac{99}{100}×\frac{99}{100}$）=$\frac{2}{101}$；由題意知該男子及其雙親不患白化病，但是有一個(gè)患白化病的妹妹，因此該男子是白化病基因攜帶者的概率是$\frac{2}{3}$，因此這對(duì)夫妻后代白化病患者的概率是$\frac{1}{4}×\frac{2}{3}×\frac{2}{101}=\frac{1}{303}$，膚色正常的概率是$\frac{302}{303}$，由于該男性是輕度FH患者，含有一個(gè)FH致病基因，女性正常，因此該夫妻生FH患者的概率是$\frac{1}{2}$，正常的概率是$\frac{1}{2}$，因此兩種病都正常的概率是$\frac{302}{303}×\frac{1}{2}=\frac{151}{303}$，患病的概率是1-$\frac{151}{303}=\frac{152}{303}$，為確診胎兒是否患FH癥應(yīng)通過(guò)抽取羊水獲得胎兒細(xì)胞進(jìn)行基因診斷．
故答案為：
（1）常染色體顯性遺傳       血漿LDL-C水平
（2）1747 替換   基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀
（3）2    $\frac{152}{303}$     抽取羊水

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生分析題干獲取信息的能力，理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理、判斷的能力．