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。
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(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DXSI6对该家系成员进行分析。已知DXSI6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Dl、D2、D3……。该家系部分成员DXSI6标记如图2所示。
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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。
②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DXSI6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。
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① 根据图3信息分析,I序列与Sedlin蛋白的氨基酸序列_______(存在/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 |
经检测,SEDL患者体内不含Sedlin蛋白。推测患者发病的原因:结合图 3和上表数据可以推知,致病基因的成熟mRNA缺失_______序列(用E1-E5,回答);
由图3中两种成熟mRNA皆能翻译形成正常的 Sedlin 蛋白推测,该 mRNA的________位于患者缺失的 mRNA序列内,导致翻译无法启动。
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,这种变异方式属于____________。该变化可引起
前体加工过程剪接方式的改变,最终影响蛋白质的合成。
【答案】隐 X 20号 D2 D2和D8 不存在 E3 起始密码子 基因突变
【解析】
由遗传系谱图可知,该家系中全是男性患者,又因为Ⅱ3患病,但其父亲Ⅰ1不患病,故不是伴Y遗传。无中生有为隐性,又因为该病男性患者的比例多于女性患者的比例,最可能是伴X隐性遗传病。
根据遗传标记结果可知,12号患者只有D2一种标记,故D2可以作为SEDL致病基因的标记。
根据基因表达过程可知,两种长度不同的成熟mRNA均能翻译成正常的SEDL蛋白。
根据PCR对正常基因和致病基因扩增的结果分析可知,患者即隐性纯合子的扩增产物长度分别是567、425;正常人即显性纯合子的扩增产物长度是:679、537。
(1)由Ⅰ1×Ⅰ2→Ⅱ3,无中生有为隐性,又因为图中患者均为男性,而Ⅱ3的父亲Ⅰ1正常,因此最可能是伴X隐性遗传病。第V代个体中,20号的父亲是患者,故20号一定是杂合子。
(2)①根据图1分析可知,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,结合图2分析,5、12、20都含有D2基因,故推测D2可以作为该病致病基因的标记。
②由图1和图2可知,5号是携带者,含有D2和D10,6号正常,含有D8,可知13、14、15号都可能为携带者,而图2显示14号含有D2和D8,又因为22号含有D2和D8,故推测13号很可能同时含有D2和D8。
(3)①由图可知,I区域的核苷酸序列转录后的序列被剪切掉,再进行翻译,故推测I区域的序列与Sedlin蛋白的氨基酸不存在对应关系。
②由图3可知,两种成熟mRNA长度相差一个E2对应的序列即142bp,结合PCR扩增产物可知,正常人和患者两种反转录产物的长度差均为:679-567=112bp;537-425=112bp,说明致病基因缺少了一部分核苷酸序列;结合正常基因各序列的长度E3的长度为112bp,故推测致病基因的成熟mRNA缺少了E3序列,可能导致对应的成熟mRNA缺少了起始密码子,不能进行翻译,从而导致不能合成SEDL蛋白。
③碱基对由A/T→C/G,属于基因突变中碱基对的替换。该突变可能导致了mRNA前体加工过程剪接方式的改变,最终影响蛋白质的合成。
【题目】下图表示内环境稳态的调节机制。据图分析回答:
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(1)图中③⑤可以代表的物质依次是_________
A.神经递质 | B.载体蛋白 | C.性激素 | D.血红蛋白 |
E、呼吸酶 F、抗体
(2)若⑧表示促甲状腺激素,对⑧的分泌具有调节作用的激素是__________、___________
(3)外界环境温度下降刺激皮肤感受器,感受器产生兴奋时,此过程中神经纤维膜内电位变化是_______。神经冲动传导到位于_________的体温调节中枢,通过调节维持体温的恒定。
(4)若⑥表示侵入内环境的某种病毒,则机体将通过体液免疫和细胞免疫清除该病毒。其中,体液免疫过程中产生淋巴因子的是__________ 细胞,不能识别抗原的是____________细胞。
(5)图示表明内环境稳态的维持是 ____________________________共同调节的结果。