题目内容
【题目】早发型帕金森病(AREP)是一种神经变性病,通常在40岁前发病.如图1是某AREP家系,请回答有关问题:
(1)据家系图判断,该病为遗传,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别是(基因用A,a表示).
(2)但是进一步研究发现,AREP发病与Parkin基因有关.科研人员对该家系成员进行基因检测,通过技术获得大量Parkin基因片段,DNA测序后发现:Ⅰ1 , Ⅰ2 , Ⅱ3 , Ⅱ5的该基因为杂合,而Ⅱ2 , Ⅲ4为纯合,这6个人都发生了碱基对的 , 导致翻译过程中167位丝氨酸变为天门冬酰胺.
(3)Ⅱ3长期接触汞,有8次汞中毒病史,但其同事中的其他汞中毒患者没有出现帕金森症状.Ⅱ5有一氧化碳中毒史,该家系其他成员无一氧化碳中毒和明显毒物接触史.推测,本家系两位患者发病是的结果;Ⅲ4未出现帕金森症状的原因可能是 .
(4)帕金森发病与神经元的变性受损有关.进一步的研究发现,Parkin蛋白是一种泛素﹣蛋白连接酶(E3),其作用途径如图2所示. 推测帕金森发病的原因可能是:一方面,在AREP 患者的神经元内,突变的Parkin蛋白失去了活性,导致目标蛋白 , 在神经元内病理性沉积而导致神经元死亡.另一方面,Parkin蛋白还能对凋亡蛋白Bax进行泛素化,使线粒体免受Bax的损伤.在AREP 患者体内,线粒体损伤增加,导致供应不足,进而触发神经元的凋亡过程.
【答案】
(1)常染色体隐性;AA或Aa,aa
(2)PCR;替换
(3)基因和环境共同作用;未到发病年龄或未接触环境毒物
(4)无法泛素化,出现降解障碍;ATP
【解析】解:(1)根据家系图判断,该病为常染色体隐性遗传病,由于Ⅱ3是患者,其基因型为aa,则Ⅰ1和Ⅰ2都是杂合体Aa.因此,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别是AA或Aa、aa.(2)科研人员对该家系成员进行基因检测,通过PCR技术获得大量Parkin基因片段,DNA测序后发现:Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅱ5的该基因为杂合,而Ⅱ2、Ⅲ4为纯合,这6个人都发生了碱基对的替换,导致翻译过程中167位丝氨酸变为天门冬酰胺,而氨基酸数目不变.(3)根据Ⅱ3长期接触汞,有8次汞中毒病史,但其同事中的其他汞中毒患者没有出现帕金森症状.Ⅱ5有一氧化碳中毒史,该家系其他成员无一氧化碳中毒和明显毒物接触史,可以推测,本家系两位患者发病是基因和环境共同作用的结果;而Ⅲ4未出现帕金森症状的原因可能是未到发病年龄或未接触环境毒物.(4)由于Parkin蛋白是一种泛素﹣蛋白连接酶(E3),其作用途径如图2所示,根据图示,推测帕金森发病的原因可能是:一方面,在AREP 患者的神经元内,突变的Parkin蛋白失去了活性,导致目标蛋白无法泛素化,出现降解障碍,在神经元内病理性沉积而导致神经元死亡.另一方面,Parkin蛋白还能对凋亡蛋白Bax进行泛素化,使线粒体免受Bax的损伤.在AREP 患者体内,线粒体损伤增加,导致ATP供应不足,进而触发神经元的凋亡过程. 所以答案是:(1)常染色体隐性 AA或Aa,aa(2)PCR 替换(3)基因和环境共同作用 未到发病年龄或未接触环境毒物(4)无法泛素化,出现降解障碍 ATP
【考点精析】根据题目的已知条件,利用常见的人类遗传病的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握常见遗传病包括抗维生素D佝偻病、多指、并指、软骨发育不全、色盲、血友病、先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病、21三体综合征等.