题目内容
【题目】A型着色性干皮病是一种少见的人类单基因遗传病，病人因缺乏DNA修复过程所需的一种重要蛋白质XPA（由XPAC基因控制合成）而在出生后不久即出现皮肤日晒伤，继而陆续出现步态不稳、语言障碍、耳聋、视觉异常等神经系统病症。图1为一个该病家族的系谱图，图2为对患者及其父母的XPAC基因测序的结果。请回答以下问题：
注：图2测序结果中第一行和第二行是分别对2个基因的单链进行测序的结果，第2行仅显示不同位点
（1）从图1可以判断出此病的致病基因是位于________染色体上的________性基因。图2的测序结果也支持上述判断，因为________。
（2）已知正常的XPA蛋白含有273个氨基酸。图2所示的突变发生在XPAC基因第631位碱基对（C∥G→T∥A），使得相应位点由精氨酸密码变为终止密码子UGA，图2是显示的序列是________（“信息链”或“模板链”），从分子水平上解释该病的致病机理是________，导致病人出现多种病症。
（3）用PCR扩增包含该突变位点的一个长度为322bp的DNA片段，突变序列的扩增片段可用一种限制酶（DdeI）切为长度分别为197bp和125bp的两个片段，但正常序列的扩增片段不能被该酶酶切。目前患儿母亲再次怀孕，并接受了产前基因诊断，家庭成员及胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图如图3所示。
图3 患者、患者父母、胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图据图分析，胎儿的基因型是________（基因用A、a表示）。用上述方法分别检测患者的爷爷和奶奶，结果分别与II-6、胎儿相同，则II5与II6的基因型相同的概率是________。若人群中患者比例约1/3600，人群中检测结果与II-6相同的比例约为________（以分数式表示）。
（4）研究者从另一个家庭中找到了一种蛋白质XPA蛋白功能缺陷患者，并对该患者和正常人进行基因测序，部分测序结果如图4所示。据图分析，该患者DNA序列上的碱基对变化是________，不同类型XPA蛋白功能缺陷患者在人群中出现，反映了基因突变具有________的特点。
【答案】常 隐 患者父母都是杂合子，2个XPAC基因序列不同，患者是纯合子，其致病基因来自父母双方 信息链 基因突变后终止密码子提前出现，翻译提前终止形成的XPA蛋白结构异常（缺少63个氨基酸），导致病人细胞DNA修复能力受损 AA 1/2 59/1800 C/G→T/A 不定向
【解析】
据图1分析，图中Ⅱ-6、Ⅱ-7正常，而他们的女儿Ⅲ-9患病，说明A型着色性干皮病为常染色体隐性遗传病，基因用A、a表示，Ⅱ-6、Ⅱ-7都是杂合子即Aa，Ⅲ-9是隐性纯合子即aa。图2为对患者及其父母的XPAC基因测序的结果，根据图2第一行和第二行对2个基因的单链进行测序的结果，第2行仅显示了不同位点，图示说明尽管父亲和母亲的基因相同但是他们的两个基因单链的序列是不同的，而患者序列检测结果上显示没有不同位点，说明两个基因序列相同，而患者的基因来源于亲本，故与亲本的一个基因序列相同。
（1）根图1可知，该病为常染色体隐性遗传病；图2中显示患者父母都是杂合子，2个XPAC基因序列不同，而患者是纯合子，其致病基因分别来自父母双方，因此图2的基因测序结果也支持上述判断。
（2）根据题意分析，图2所示的突变发生在XPAC基因第631位碱基对（C//G→T//A），使得相应位点由精氨酸密码变为终止密码子UGA，则终止密码对应的模板链上的碱基序列为ACT，说明图2显示的序列（TGA）是信息链；从分子水平上看，该病的致病机理是基因突变后终止密码子提前出现，导致第210位氨基酸后翻译提前终止，导致形成的XPA蛋白结构异常（缺少63个氨基酸），最终导致病人细胞的DNA修复能力受损，出现多种病症。
（3）Ⅱ-6和Ⅱ-7的基因型都是Aa，Ⅲ-9的基因型为aa，根据图3分析，3号的电泳图与4号胎儿的电泳图含有的片段完全不同，说明他们不含相同的基因，因此胎儿基因型为AA。若用上述方法分别检测患者的爷爷和奶奶，结果分别与II-6、胎儿相同，说明Ⅱ-1、Ⅱ-2基因型分别为Aa、AA，则Ⅱ-5的基因型为AA或Aa，其与Ⅱ-6基因型相同的概率为1/2。
（4）据图4中碱基序列测序结果分析，图中不同类型曲线分别代表不同碱基，对比分析可知，正常人的基因序列为CAGTCTCGCAAG，患者的碱基序列为CAGTCTTGCAAG，因此该患者DNA序列上的碱基对变化是C/G→T/A。不同类型XPA蛋白功能缺陷患者在人群中出现，反映了基因突变具有不定向的特点。
