Question

【題目】某些遺傳病具有家族性遺傳的特征，非家族成員一般也非攜帶者。下圖為80年代開始采用的“定位克隆法”示意圖，通過對家系分析將與某種疾病相關的基因定位在某一染色體的特定部位。(表示氨基酸的三字母符號：Met——甲硫氨酸；Val——纈氨酸；Ser——絲氨酸；Leu——亮氨酸；Gln——谷氨酰胺；Pro——脯氨酸；Cys——賴氨酸)

請據圖回答問題：

（1）基因的本質是_____________。通過連鎖分析定位，該遺傳家系的遺傳病致病基因最可能在______染色體上。致病基因及等位基因用A或a表示，則患者的基因型多為_______。若此病為隱性遺傳病，且在人群中的發病率為四萬分之一，則人群中正常女性個體為攜帶者的幾率約是____________(可僅列出算式)。

（2）當初步確定致病基因的位置后，需要對基因進行克隆即復制，獲取有關基因的工具是________酶，基因克隆的原料是________，基因克隆必需的酶是_________________。

（3）DNA測序是對候選基因的堿基序列進行檢測。檢測結果發現是基因位點發生了由_________________的改變。

Answer 1

【答案】有遺傳效應的DNA片段 常 Aa 1/100 （2/201） DNA限制性核酸內切(酶) （4種）脫氧核苷酸 DNA聚合酶 胞嘧啶脫氧核苷酸突變成了胸腺嘧啶脫氧核苷酸 （C → T）

【解析】

首先可以根據系譜圖確定該病不是伴Y遺傳病，再結合女患者的兒子正常及男患者的女兒正常，可以確定該病不是伴X遺傳病。

（1）基因是有遺傳效應的DNA片段。根據該病有女患者可知，該病不是伴Y遺傳病；

根據第Ⅱ代男患者的女兒正常可知，該病不是伴X顯性遺傳病；根據第Ⅲ代女患者的兒子有正常的可知，該病不是伴X隱性遺傳病，故分析該基因位于常染色體上。根據系譜圖可知，該病代代相傳，很可能是顯性遺傳病，又因為患者的子女中有正常個體，故患者的基因型多為Aa。若此病為隱性遺傳病，且在人群中的發病率為四萬分之一，則a%=1/200，A%=199/200，AA%=199/200×199/200，Aa%=2×199/200×1/200，故人群中正常女性個體為攜帶者的幾率約是（2×199/200×1/200）÷（2×199/200×1/200+199/200×199/200）=2/201。

（2）當初步確定致病基因的位置后，應該用限制酶獲取目的基因，基因克隆即進行DNA復制需要DNA聚合酶催化子鏈的形成，需要四種脫氧核苷酸作原料。

（3）根據檢測結果可知，Gln對應的DNA上的堿基序列由CAA變成了TAA，即DNA上由C→T，導致了基因的突變。