Question

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

（1）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片段并進行PCR，產(chǎn)物酶切后進行電泳（正常基因含一個限制酶切位點，突變基因增加了一個酶切位點），結(jié)果如圖2。

由圖2可知突變基因新增的酶切位點位于____（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，進行PCR，計算產(chǎn)物量的比例，結(jié)果如表。

樣本來源	PCR產(chǎn)物量的比例（突變：正常）
1-1	24：76
Ⅱ-3	80：20
Ⅱ-4	100：0
Ⅱ-5	0：100

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。

（2）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)前診斷可以對該病進行監(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，若生女孩，是否患病？______________，原因是____________________________________。

Answer 1

【答案】①310bp I-1、II-3、II-4 ②染色體呈固縮狀態(tài)無法解旋進行轉(zhuǎn)錄 ③逆（反）轉(zhuǎn)錄 父方 突變（） 遺傳咨詢 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】

分析圖1：該病為伴X染色體隱性遺傳病。

分析圖2：正常基因含一個限制酶切位點，因此正常基因酶切后只能形成兩種長度的DNA片段；突變基因增加了一個酶切位點，則突變基因酶切后可形成3種長度的DNA片段．結(jié)合圖2可知，正常基因酶切后可形成長度為310bp和93bp的兩種DNA片段，而基因突變酶切后可形成長度為217bp、118bp和93bp的三種DNA片段。

分析表格：II-3、II-4個體突變基因的表達(dá)量明顯高于正常基因。

（1）①正常基因含一個限制酶切位點，因此正常基因酶切后只能形成兩種長度的DNA片段；突變基因增加了一個酶切位點，則突變基因酶切后可形成3種長度的DNA片段。結(jié)合圖2可知，正常基因酶切后可形成長度為310bp和93bp的兩種DNA片段，而基因突變酶切后可形成長度為217bp、118bp和93bp的三種DNA片段，這說明突變基因新增的酶切位點位于長度為310bp的DNA片段中；正常純化個體的基因經(jīng)過酶切只能形成兩種長度的DNA片段，雜合子的基因經(jīng)過酶切后可形成四種長度的DNA片段，因此圖2四名女性中 I-1、II-3、II-4是雜合子。

②已知女性每個細(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，其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)無法解旋進行轉(zhuǎn)錄。

③以mRNA為模板合成cDNA的過程稱為逆轉(zhuǎn)錄；表1中，II-3、II-4個體突變基因的表達(dá)量明顯高于正常基因，由此可推斷II-3、II-4發(fā)病的原因是來自父方的X染色體失活概率較高，以突變（Xd）基因表達(dá)為主。

（2）ALD屬于遺傳病，通過遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷可以對該病進行監(jiān)測和預(yù)防；該病為伴X染色體隱性遺傳病，圖1家系中II-1（不攜帶d基因，基因型為XDXD）與II-2（XdY）婚配后，所生女孩的基因型均為XDXd，其是否患病取決于X染色體失活情況，因此不一定患病。