题目内容
【题目】迟发性脊椎骨骺发育不良（简称SEDL）是一类软骨发育不良遗传病。因其发病较晚（一般10岁后才出现典型症状）而很难对症状前患者进行诊断。研究者对某SEDL家系进行了调查，结果如图1（省略的家系成员均与此病无关），图中除第V代个体外其余均已成年。
（1）据图1分析，SEDL是由___________性基因控制的遗传病，其致病基因最可能位于___________染色体上。图中第V代个体中，可以确定为杂合子的是_____________________。
（2）为了实现对SEDL的早期诊断和遗传预测，研究者利用遗传标记DXS16对该家系成员进行分析。已知DXS16是一类含有CA双核苷酸重复序列的标记，根据长度不同表示为D1、D2、D3……。该家系部分成员DXS16标记如图2所示。
①由图推测，遗传标记_____________（填“D2”、“D8”或“D10”）可作为SEDL致病基因的标记。
②14、15、22号个体中，需要在孕期对胎儿进行基因诊断的是_____________。
③结合图1、图2，推测家系中未能提供检测样本的13号个体的DXS16标记是_____________。
（3）为了阐明SEDL发病的分子机制，研究人员对SEDL的致病基因和相应正常基因的结构及表达过程进行了研究。
①根据图3信息，mRNA前体加工过程中，____________序列均被完全剪除，一般认为它们与Sedlin蛋白的氨基酸序列不存在对应关系。
②提取患者、携带者和正常人的mRNA，经逆转录获得cDNA后PCR扩增其正常基因和致病基因，结果如下表所示。
mRNA来源 | 患者 | 携带者 | 正常人 |
扩增产物长度（bp） | 567、425 | 679、567、537、425 | 679、537 |
结合图3和表中数据可知，与正常基因相比，致病基因的成熟mRNA________________。由于mRNA的起始密码子位于E3序列内，可推测SEDL患者发病的原因是_________________。
③基因测序结果表明:与正常基因相比，致病基因仅在Ⅰ2区域发生了A/T→C/G碱基对的替换，这种变异方式______________________（填“属于”或“不属于”）基因突变。
④综合上述研究结果推测，致病基因Ⅰ2区域的碱基变化导致SEDL的原因____________。
【答案】 隐 X 20号 D2 14号和22号 D2和D8 Ⅰ（Ⅰ1Ⅰ5） 缺失E3序列 无法合成Sedlin蛋白 属于 Ⅰ序列的碱基变化可引起mRNA前体加工过程剪接方式的改变，最终影响蛋白质的合成
【解析】试题分析：据图分析，图中是正常双亲生出了有病的孩子，说明迟发性脊椎骨骺发育不良（简称SEDL）是隐性遗传病，且有病的个体都是男性，则该病最可能为伴X隐性遗传病。
（1）根据以上分析已知，SEDL是隐性遗传病，由于患病的都是男性，则该病的致病基因最可能位于X染色体上。由于12是患者，则图中第V代个体中，可以确定为杂合子的是20号。
（2）①根据遗传系谱图可知，在5、6、12、14、15、20、21、22个体中，肯定含有致病基因的有5、12、20，而14、15、22可能含有致病基因；结合图2分析，5、12、20都含有D2基因，说明D2基因为致病基因，因此遗传标记D2可作为SEDL致病基因的标记。
②根据图2分析可知，14、15、22号个体中，14、22号个体含有致病基因，而15号个体肯定不含致病基因，因此需要在孕期对胎儿进行基因诊断的是14、22号。
③根据图1分析可知，13、14、15号都可能是携带者，而图2显示14号含有致病基因（D2），则14号为携带者，其同时含有D8，因此说明13号个体的DXS16标记是D2和D8。
（3）①根据图3分析可知，mRNA前体加工过程中，Ⅰ（Ⅰ1Ⅰ5）序列均被完全剪除。
②结合图3和表中数据可知，与正常基因相比，致病基因的成熟mRNA缺失E3序列；而mRNA的起始密码子位于E3序列内，则患者将无法合成Sedlin蛋白。
③基因突变包括基因中碱基对增添、缺失和替换。
④根据以上分析可知，致病基因Ⅰ2区域的碱基变化导致SEDL的原因是：Ⅰ序列的碱基变化可引起mRNA前体加工过程剪接方式的改变，最终影响蛋白质的合成。
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