Question

某一单基因遗传病家庭,女儿患病,其父母和弟弟的表现型均正常。

(1)根据家族病史,该病的遗传方式是    ;母亲的基因型是    (用A、a表示);若弟弟与人群中表现型正常的女性结婚,其子女患该病的概率是    (假设人群中致病基因频率为1/10,结果用分数表示)。在人群中男女患该病的概率相等,原因是男性在形成生殖细胞时    自由组合。

(2)检测发现,正常人体中的一种多肽链(由146个氨基酸组成)在患者体内为仅含前45个氨基酸的异常多肽链。异常多肽链产生的根本原因是    ,由此导致正常mRNA第    位密码子变为终止密码子。

(3)分子杂交技术可用于基因诊断,其基本过程是用标记的DNA单链探针与    进行杂交。若一种探针能直接检测一种基因,对上述疾病进行产前基因诊断时,则需要    种探针。若该致病基因转录的mRNA分子为“…ACUUAG…”,则基因探针序列为    ;为制备大量探针,可利用技术。

Answer

(1)常染色体隐性遗传 Aa 1/33 常染色体和性染色体

(2)基因突变 46

(3)目的基因(待测基因) 2 ACTTAG(TGAATC) PCR

【解析】(1)因双亲正常,子代患病,“无中生有”推出该病为隐性遗传病且双亲为杂合子,又因女儿患病,儿子正常,父母正常,确定该病为常染色体隐性遗传病,父母的基因型均为Aa;正常双亲结合,弟弟基因型为1/3AA、2/3Aa。由于人群中致病基因频率为1/10,则人群中患病(aa)的概率是1/100,Aa的概率为18/100,AA的概率为81/100,那么正常的女性中AA的概率是9/11,Aa的概率是2/11,所以弟弟与人群中正常的女子结婚,所生子女患病的概率是2/3×2/11×1/4=1/33;在减数分裂产生配子的过程中,携带致病基因的常染色体和性染色体结合的概率相等,故人群中男女患该病的概率相等。(2)根据题意,患者体内氨基酸数目比正常人少,导致该现象出现的根本原因是指导该多肽链合成的基因发生突变,导致翻译提前终止,患者体内多肽链合成到45个氨基酸停止,说明基因突变导致第46位密码子变为终止密码子。(3)DNA分子杂交的原理是利用碱基互补配对原理,用带标记的DNA单链探针与目的基因进行碱基互补配对,由mRNA中—ACUUAG—推出相应的模板链为—TGAATC—进而推出相应互补链—ACTTAG即为致病基因序列,致病基因DNA双链中任意一条均可以用来作为基因探针。制备大量探针,可用PCR技术扩增实现。