Question

【題目】腎上腺-腦白質(zhì)營養(yǎng)不良（ALD）是一種伴X染色體的隱性遺傳�。ㄓ胐表示），患者發(fā)病程度差異較大，科研人員對(duì)該病進(jìn)行了深入研究。

（1）圖1為某患者家系圖，其中II-2的基因型是___________。

（2）為確定該家系相關(guān)成員的基因組成與發(fā)病原因，科研人員進(jìn)行了如下研究。

①首先提取四名女性與此基因有關(guān)的DNA片段并進(jìn)行PCR，產(chǎn)物酶切后進(jìn)行電泳（正�；�因含一個(gè)限制酶切位點(diǎn)，突變基因增加了一個(gè)酶切位點(diǎn)），結(jié)果如圖2。

由圖2可知突變基因新增的酶切位點(diǎn)位于___________（310bp/217bp/118bp/93bp）DNA片段中；四名女性中___________是雜合子。

②已知女性每個(gè)細(xì)胞所含兩條X染色體中的一條總是保持固縮狀態(tài)而失活，推測失活染色體上的基因無法表達(dá)的原因是___________。

③分別提取四名女性的mRNA作為模板，___________出cDNA，進(jìn)行PCR，計(jì)算產(chǎn)物量的比例，結(jié)果如表1。

綜合圖2與表1，推斷II-3、II-4發(fā)病的原因是來自___________（父方/母方）的X染色體失活概率較高，以___________基因表達(dá)為主。

（3）ALD可造成腦白質(zhì)功能不可逆損傷，尚無有效的治療方法，通過___________和產(chǎn)前診斷可以對(duì)該病進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)防。圖1家系中II-1（不攜帶d基因）與II-2婚配后，若生男孩，是否患�。�___________，原因是___________。若生女孩，是否患病？___________，原因是___________。

Answer 1

【答案】 XdY 310bp I-1、II-3、II-4 染色體呈固縮狀態(tài)無法解旋進(jìn)行轉(zhuǎn)錄 逆（反）轉(zhuǎn)錄 父方 突變（Xd） 遺傳咨詢 不患 該個(gè)體不含有致病基因 不一定 若為女孩，則為雜合子，是否患病取決于X染色體失活情況

【解析】試題分析：根據(jù)題意“腎上腺-腦白質(zhì)營養(yǎng)不良（ALD）是一種伴X染色體的隱性遺傳病”，Ⅰ1、Ⅰ2 正常，其孩子Ⅱ2患病，說明其雙親的基因型為XDXd和XDY，Ⅱ2的基因型為Xd Y。再結(jié)合“正�；�因含一個(gè)限制酶切位點(diǎn)，突變基因增加了一個(gè)酶切位點(diǎn)”和圖2的電泳結(jié)果分析，只有Ⅱ5含兩條DNA片段，說明個(gè)體內(nèi)不含d基因，只有D基因，即Ⅱ5的基因型為XDXD。其余3個(gè)都含3條DNA片段，說明Ⅰ1、Ⅱ3、Ⅱ4三個(gè)個(gè)體都含D和d基因，即基因型為XDXd。

（1）根據(jù)前面的分析可知，II-2的基因型是Xd Y。

（2）結(jié)合“正�；�因含一個(gè)限制酶切位點(diǎn)，突變基因增加了一個(gè)酶切位點(diǎn)”和圖2的電泳結(jié)果分析，由于只有Ⅱ5酶切后含兩條DNA片段，Ⅰ1、Ⅱ3、Ⅱ4個(gè)體酶切后都含3條DNA片段，說明Ⅱ5的基因只被酶切 1個(gè)位點(diǎn)，則只含有D基因；Ⅰ1、Ⅱ3、Ⅱ4三個(gè)都被酶切2個(gè)位點(diǎn)，則應(yīng)含D和d基因，再根據(jù)310kb=217kb+93kb，進(jìn)而可確定突變基因d新增的酶切位點(diǎn)在310kb內(nèi)。②根據(jù)“女性每個(gè)細(xì)胞所含兩條X染色體中的一條總是保持固縮狀態(tài)而失活”推測，失活染色體上的基因無法表達(dá)的原因是染色體呈固縮狀態(tài)無法解旋進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。③cDNA片段是由mRNA為模板，反轉(zhuǎn)錄合成的。綜合圖2和前面的分析可知，II-3、II-4的Xd基因只能由母方遺傳來，XD基因由父方遺傳來，由于來自父方的X染色體失活概率較高，以來自母方Xd基因表達(dá)為主。

（3）預(yù)防遺傳病的有效方法是進(jìn)行遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷。根據(jù)題意，圖1家系中II-1（XDXD）與II-2（XdY）婚配后，若生男孩，基因型都為XDY，所以男孩都不患病。若生女孩，基因型有XDXD和XDXd兩種，前一種基因型的女孩一定不患病，但后一種雜合子基因型的女孩則可能患病，因?yàn)殡s合子女孩是否患病取決于X染色體失活情況，若XD失活，則患病；若Xd失活，則不患病。