Question

【題目】AS綜合征是一種由于患兒腦細(xì)胞中UBE3A蛋白含量缺乏導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育性疾病。UBE3A蛋白由位于15號染色體上的UBE3A基因控制合成，該基因在人腦細(xì)胞中的表達(dá)與其來源有關(guān)：來自母方的UBE3A基因可正常表達(dá)，來自父方的UBE3A基因由于鄰近的SNRPN基因產(chǎn)生的反義RNA干擾而無法表達(dá)（如圖1所示）。請分析回答以下問題：

（1）UBE3A蛋白是泛素一蛋白酶體的核心組分之一，后者可特異性“標(biāo)記”P53蛋白并使其降解，由此可知AS綜合征患兒腦細(xì)胞中P53蛋白積累量較______________。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的另一途徑是通過___________（細(xì)胞器）來完成的。

（2）由于UBE3A基因和SNRPN基因__________，所以它們的遺傳關(guān)系不遵循自由組合定律。對絕大多數(shù)AS綜合征患兒和正常人的UBE3A基因進(jìn)行測序，相應(yīng)部分堿基序列如圖2所示。由此判斷絕大多數(shù)AS綜合征的致病機(jī)理是：來自_______方的UBE3A基因發(fā)生__________，從而導(dǎo)致基因突變發(fā)生。

（3）動物體細(xì)胞中某對同源染色體多出一條的個體稱為“三體”�，F(xiàn)產(chǎn)前診斷出一個15號染色體為“三體”的受精卵是由正常卵細(xì)胞與異常精子受精形成的，其UBE3A基因全部正常。該受精卵可隨機(jī)丟失一條15號染色體而完成胚胎發(fā)育，則發(fā)育成AS綜合征患者的幾率是________（不考慮基因突變，請用分?jǐn)?shù)表示）。

（4）如果產(chǎn)前診斷受精卵是由正常的卵細(xì)胞和正常的精子受精形成的，父方的UBE3A基因正常，若來自母方的UBE3A基因發(fā)生了突變，但仍能表達(dá)出UBE3A蛋白，原因是_______________。

Answer 1

【答案】（1）多 溶酶體 （2）位于一對同源染色體上（在同一條染色體上） 母 堿基（對）的替換 （3）1/3 （4）密碼子具有簡并性（或發(fā)生了堿基對的替換改變了密碼子但決定的氨基酸不改變或突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)）(理由合理給分)

【解析】（1）分析題意可知，AS綜合征患兒腦細(xì)胞患兒腦細(xì)胞中UBE3A蛋白含量缺乏，而UBE3A蛋白是組成泛素－蛋白酶體的成分，泛素－蛋白酶體可特異性“標(biāo)記”P53蛋白并使其降解，因此該病患者可以使P53蛋白積累量增加；檢測蛋白質(zhì)存在的常用方法是抗原-抗體雜交的方法；溶酶體中含有多種水解酶，可以使細(xì)胞中蛋白質(zhì)降解。（2）從圖中可以看出，由于UBE3A基因和SNRPN基因位于一對同源染色體上，故不遵循基因的自由組合定律；根據(jù)題意，來自母方的UBE3A基因可正常表達(dá)，來自父方的UBE3A基因無法表達(dá)，則AS綜合征患者的來自母方的UBE3A基因發(fā)生了堿基對的替換，從而導(dǎo)致基因突變的發(fā)生，導(dǎo)致細(xì)胞UBE3A基因不能表達(dá)。（3）根據(jù)題意，三體的15號染色體中有兩條來自父親，一條來自母親，由于受精卵可隨機(jī)丟失一條15號染色體而完成胚胎發(fā)育，則剩下的兩條15號染色體組成有兩種情況：一條來自母親，另一條來自父親，這種情況出現(xiàn)的概率為2/3；兩條15號染色體都來自父方，這種情況出現(xiàn)的概率為1/3。如果兩條15號染色體都來自父方，UBE3A基因無法表達(dá)，會導(dǎo)致AS綜合癥，因此受精卵發(fā)育成AS綜合癥的概率為1/3。（4）體細(xì)胞內(nèi)來自父母雙方的基因中有一方發(fā)生了突變?nèi)阅鼙磉_(dá)出所需的特定蛋白質(zhì)，理由有多方面的如突變基因轉(zhuǎn)錄的密碼子有簡并性，導(dǎo)致翻譯的蛋白質(zhì)沒有改變；再如突變基因受抑制，但細(xì)胞內(nèi)的正�；�因正常表達(dá)等。