Question

迟发性脊椎骨骺发育不良（SEDL）是一种遗传性软骨发育不良疾病，患者软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白减少。Ⅱ型胶原蛋白存在于细胞间，与相关蛋白相互交织形成网状结构，提高软骨组织的机械强度。请回答问题：

（1）研究SEDL遗传方式的调查方法是___________。根据图1可以初步判断此病最可能的遗传方式是___________。请说明判断理由：____________________________________________。

（2）已知SEDL基因编码Sedlin蛋白，该基因中有6个可表达的片段（外显子）。科研人员对上述家庭成员Ⅲ-5的SEDL基因的外显子进行测序，部分结果如图2所示。

由图2可知，患者SEDL基因的外显子碱基序列异常是由于碱基对_______________而发生突变，最终导致Sedlin蛋白的_______________发生改变，影响内质网至高尔基体间的囊泡运输。

（3）科研人员体外培养人软骨细胞，探讨SEDL基因对人软骨细胞生理活性的影响。

①实验分组

A组：______________________________（请写出处理方案）

B组：将不能干扰SEDL基因表达的病毒转染人软骨细胞

C组：将能干扰SEDL基因表达的病毒转染人软骨细胞

②培养一段时间后，收集人软骨细胞，检测结果如图3所示。

图3电镜观察各组人软骨细胞，箭头指示为内质网

实验结果为___________________。推测Sedlin蛋白缺乏导致___________，引起软骨发育不良。

Answer

对患者家系进行调查 伴X染色体隐性遗传 系谱比较大，父母正常儿子患病，且家系中四位患者均为男性 缺失 空间结构 未经病毒转染的正常人软骨细胞 A组和B组内质网正常，C组内质网扩张 Ⅱ型胶原蛋白滞留在内质网

【解析】

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）研究某种遗传病遗传方式的调查方法是对（多个）患者家系进行调查；根据以上分析已知，该遗传系谱比较大，且父母正常儿子患病，故SEDL是隐性遗传病，家系中四位患者均为男性，故最可能为伴X隐性遗传病。

（2）该甲组成员Ⅲ-5为患者，其SEDL基因的外显子与正常人相比序列要短，故推测其序列异常是由于碱基对缺失而发生突变，最终导致Sedlin蛋白的空间结构发生改变造成的。

（3）①实验目的是探讨SEDL基因对人软骨细胞生理活性的影响，故自变量为SEDL基因的有无，实验组分别为B组将不能干扰SEDL基因表达的病毒转染人软骨细胞，C组将能干扰SEDL基因表达的病毒转染人软骨细胞，此外还需与正常的软骨细胞作为对照，故A组为未经病毒转染的正常人软骨细胞。

②据题图箭头所指可得出：A组和B组内质网正常，C组内质网扩张，又由题干信息“迟发性脊椎骨骺发育不良患者软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白减少。Ⅱ型胶原蛋白存在于细胞间，与相关蛋白相互交织形成网状结构，提高软骨组织的机械强度”可知，推测软骨发育不良可能是由于Sedlin蛋白缺乏导致Ⅱ型胶原蛋白滞留在内质网引起的。