Question

17．天使综合征（又称AS综合征）是一种由于患儿脑细胞中UBE3A蛋白含量缺乏导致的神经系统发育性疾病．研究发现，位于15号染色体上的UBE3A基因控制合成UBE3A蛋白．该基因在正常人脑组织中的表达活性与其来源有关：来自母方的UBE3A基因可正常表达，来自父方的该基因由于邻近的SNRPN基因产生的反义RNA干扰而无法表达，其过程如如图所示．请回答下列问题：

（1）UBE3A蛋白是泛素一蛋白酶体的核心组分之一，后者可特异性“标记”P₅₃蛋白并使其降解．由此可知AS综合征患儿脑细胞中P₅₃蛋白积累量较多，直接影响了神经元的功能．细胞内蛋白质降解的另一途径是通过溶酶体（细胞器）来完成的．
（2）对绝大多数AS综合征患儿和正常人的UBE3A基因进行测序，相应部分碱基序列如下：
正常人：…TCAAGCAGCGGAAA…
患  者：…TCAAGCAACGGAAA…
由此判断，绝大多数AS综合征的致病机理是由于来自母方的UBE3A基因发生碱基对的替换而导致翻译过程提前终止．
（3）研究表明，人体内非神经系统组织中的来自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表达，只有在神经系统中才会发生UBE3A基因被抑制的现象，说明UBE3A基因的表达具有组织特异性．
（4）动物体细胞中某对同源染色体多出一条的个体称为“三体”．“三体”的性原细胞在减数分裂过程中，三条同源染色体中任意配对的两条染色体分离时，另一条随机移向细胞任一极．
①现产前诊断出一个15号染色体“三体”受精卵，其余染色体均正常．该“三体”形成的原因是参与受精过程的雌或雄配子发生异常所致．
②如果该受精卵是由正常卵细胞和异常精子受精形成，并且可随机丢失其中一条染色体而完成胚胎发育，则发育成AS综合征患者的概率是$\frac{1}{3}$（不考虑基因突变）．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：UBE3A蛋白由位于15号染色体上的UBE3A基因控制合成，该基因在人脑细胞中的表达与其来源有关：来自母方的UBE3A基因可正常表达，来自父方的UBE3A基因由于邻近的SNRPN基因产生的反义RNA干扰而无法表达．

解答 解：（1）UBE3A蛋白是泛素-蛋白酶体的核心组分之一，后者可特异性“标记”P₅₃蛋白并使其降解．AS综合征患儿脑细胞中UBE3A蛋白含量缺乏，因此其中P₅₃蛋白积累量较多．检测蛋白质常用抗原-抗体杂交法．细胞内的蛋白质可以通过溶酶体来降解．
（2）由于来自母方的UBE3A基因可正常表达，来自父方的UBE3A基因不能表达，再结合图2可推知，绝大多数AS综合征的致病机理是：来自母方的UBE3A基因发生碱基（对）的替换，从而导致基因突变发生．
（3）研究表明，人体非神经组织中的来自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表达，只有在神经组织中才会发生UBE3A基因被抑制的现象，说明该基因的表达具有组织特异性．
（4）①现产前诊断出一个15号染色体“三体”受精卵，其余染色体均正常，则该“三体”形成的原因是参与受精过程的雌或雄配子发生异常所致．
②如果该“三体”的受精卵是由正常卵细胞与异常精子受精形成的，其UBE3A基因全部正常．即三体的15号染色体中有两条来自父亲，一条来自母亲，由于受精卵可随机丢失一条15号染色体而完成胚胎发育，则剩下的两条15号染色体组成有两种情况：一条来自母亲，另一条来自父亲，这种情况出现的概率为$\frac{2}{3}$；两条15号染色体都来 自父方，这种情况出现的概率为$\frac{1}{3}$．如果两条15号染色体都来自父方，UBE3A基因无法表达，会导致AS综合症，因此受精卵发育成AS综合症的概率为$\frac{1}{3}$．
故答案为：
（1）多 溶酶体
（2）母 替换
（3）组织特异
（4）①雌或雄  ②$\frac{1}{3}$

点评 本题结合图解，考查基因突变、染色体变异、细胞分化、遗传信息的转录和翻译等知识，要求考生识记基因突变的概念及原因；识记染色体变异的种类，能结合题中和图中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．