Question

【題目】多囊腎病（PKD）是常見的單基因遺傳病之一。主要病理特征是雙側腎臟形成多個大小不等的液性囊腫，進行性增大，破壞腎臟的結構和功能，常伴肝囊腫，50%病人發展成腎功能衰竭。圖是一多囊腎病家族遺傳系譜圖。

【1】據圖分析，該家族的多囊腎病遺傳方式為______________。

【2】若相關基因用A/a表示，則Ⅱ-3的基因型為____________，Ⅱ-3與Ⅱ-4再生一個正常女孩的概率是____________。

【3】圖表示該家族一個體內某細胞減數分裂過程中部分染色體以及該病相關基因的圖像，則該細胞可能出現在該家族下列個體中_______________。

A.Ⅰ-2B.Ⅱ-2C.Ⅱ-3D.Ⅲ-3

【4】經分析該家族多囊腎病是由基因PKD1突變導致的，編碼PKD1的基因中某個堿基對被替換，表達產物酶X變為酶Y，表3顯示了與酶X相比，酶Y可能出現的四種狀況，對這四種狀況出現的原因判斷正確的是____________。

比較指標	①	②	③	④
酶Y活性/酶X活性	100%	50%	10%	150%
酶Y氨基酸數目/酶X氨基酸數目	1	1	小于1	大于1

A.狀況①不一定發生氨基酸序列變化

B.狀況②一定是氨基酸種類減少50%

C.狀況③可能是因為突變導致tRNA的種類減少

D.狀況④可能是因為突變導致終止密碼位置變化

【5】有動物實驗研究報道miRNA-15a與多囊肝的產生密切相關；研究人員通過檢測多囊腎患者家系及正常人血清中miRNA-15a表達水平，探討miRNA與多囊腎病的可能關系，所得實驗結果如圖：

根據實驗結果分析，推測miRNA-15a與該家族多囊腎病腎功能的關系的可能是____________________。

Answer 1

【答案】

【1】常染色體顯性遺傳

【2】 AA或Aa 1/6

【3】AC

【4】AD

【5】該家族的多囊腎病個體的腎功能損傷可能與miRNA-15a表達增多有關

【解析】

常染色體顯性遺傳病：多指、并指、軟骨發育不全，發病特點：患者多，且表現多代連續得病，且與性別無關；

常染色體隱性遺傳病：白化病、先天聾啞、苯丙酮尿癥；發病特點：患者少，個別代有患者，一般不連續，且與性別無關。

【1】系譜圖中顯示患病的Ⅰ-1與Ⅰ-2結婚生出了正常的女兒Ⅱ-2，可推知多囊腎病為常染色體顯性遺傳病。

【2】相關基因用A/a表示，圖中患病的Ⅰ-1與Ⅰ-2結婚生出了正常的女兒Ⅱ-2，因此可知Ⅰ-1與Ⅰ-2的基因型為Aa，則患病女兒Ⅱ-3的基因型為1/3AA或2/3Aa，Ⅱ-3與表現型正常的Ⅱ-4（aa）婚配，生一個正常且為女孩的概率是2/3×1/2×1/2=1/6。

【3】根據細胞質不均等分開的趨勢，以及著絲點分裂的行為表現可知，圖示細胞為次級卵母細胞，其中含有A基因，說明該細胞取自女性患者的卵巢內，圖中只有Ⅰ-2和Ⅱ-3兩個患病女性，即AC符合題意。

故選AC。

【4】A、狀況①結果是突變后酶X與酶Y的活性一致，其中的氨基酸數目也未發生改變，因此可能基因突變后，由于密碼子的兼并性，基因突變后并未引起氨基酸的改變，據此可知改變后不一定發生氨基酸序列變化，A正確；

B、狀況②中酶活性降低一半，而兩酶的氨基酸數目沒有變化，可能是氨基酸種類發生改變，但不一定是氨基酸種類減少一半所致，最可能的原因是酶的空間結構發生變化，B錯誤；

C、替換后導致轉錄的終止密碼位置提前，因此，酶Y的氨基酸數目會大大減少，進而對其活性造成很大的影響，該突變不會導致tRNA的種類的變化，C錯誤；

D、狀況④的變化是酶Y的活性變大，并且其中氨基酸的數目也增多，因此可知突變的結果是引起轉錄出的mRNA中終止密碼錯后出現，D正確。

故選AD。

【5】實驗結果顯示，在患者家系中無論患者是否表現腎功能損傷，miRNA-15a的表達水平均表現較高，表現腎功能損傷的患者體內中miRNA-15a的表達水平更高，而患者家系中的正常人體內miRNA-15a的表達水與正常家系中的正常人表達水平基本一致，因此可推測該家族的多囊腎病個體的腎功能損傷可能與miRNA-15a表達增多有關

熟知遺傳病致病方式的調查范圍以及判斷方法是解答本題的關鍵，抓住關鍵信息進行合理的分析、推理和綜合是解答本題的另一關鍵！