Question

【题目】某些遗传病具有家族性遗传的特征，非家族成员一般也非携带者。下图为80年代开始采用的“定位克隆法”示意图，通过对家系分析将与某种疾病相关的基因定位在某一染色体的特定部位。(表示氨基酸的三字母符号：Met——甲硫氨酸；Val——缬氨酸；Ser——丝氨酸；Leu——亮氨酸；Gln——谷氨酰胺；Pro——脯氨酸；Cys——赖氨酸)

请据图回答问题：

（1）基因的本质是_____________。通过连锁分析定位，该遗传家系的遗传病致病基因最可能在______染色体上。致病基因及等位基因用A或a表示，则患者的基因型多为_______。若此病为隐性遗传病，且在人群中的发病率为四万分之一，则人群中正常女性个体为携带者的几率约是____________(可仅列出算式)。

（2）当初步确定致病基因的位置后，需要对基因进行克隆即复制，获取有关基因的工具是________酶，基因克隆的原料是________，基因克隆必需的酶是_________________。

（3）DNA测序是对候选基因的碱基序列进行检测。检测结果发现是基因位点发生了由_________________的改变。

Answer 1

【答案】有遗传效应的DNA片段 常 Aa 1/100 （2/201） DNA限制性核酸内切(酶) （4种）脱氧核苷酸 DNA聚合酶 胞嘧啶脱氧核苷酸突变成了胸腺嘧啶脱氧核苷酸 （C → T）

【解析】

首先可以根据系谱图确定该病不是伴Y遗传病，再结合女患者的儿子正常及男患者的女儿正常，可以确定该病不是伴X遗传病。

（1）基因是有遗传效应的DNA片段。根据该病有女患者可知，该病不是伴Y遗传病；

根据第Ⅱ代男患者的女儿正常可知，该病不是伴X显性遗传病；根据第Ⅲ代女患者的儿子有正常的可知，该病不是伴X隐性遗传病，故分析该基因位于常染色体上。根据系谱图可知，该病代代相传，很可能是显性遗传病，又因为患者的子女中有正常个体，故患者的基因型多为Aa。若此病为隐性遗传病，且在人群中的发病率为四万分之一，则a%=1/200，A%=199/200，AA%=199/200×199/200，Aa%=2×199/200×1/200，故人群中正常女性个体为携带者的几率约是（2×199/200×1/200）÷（2×199/200×1/200+199/200×199/200）=2/201。

（2）当初步确定致病基因的位置后，应该用限制酶获取目的基因，基因克隆即进行DNA复制需要DNA聚合酶催化子链的形成，需要四种脱氧核苷酸作原料。

（3）根据检测结果可知，Gln对应的DNA上的碱基序列由CAA变成了TAA，即DNA上由C→T，导致了基因的突变。