Question

【題目】遲發(fā)性脊椎骨骺發(fā)育不良（簡稱SEDL）是一類軟骨發(fā)有不良遺傳病。為了閘明SEDL發(fā)病的分子機制，研究人員對SEDL的致病基因和相應(yīng)正�；�因的結(jié)構(gòu)及表達過程進行了研究。（圖中mRNA前體E1一E6序列長度分別為67、142、112、147、84、99bp）

（1）RNA適于作DNA的信使的理由之是RNA的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，______的排列順序可以儲存遺傳信息。根據(jù)下圖信息，mRNA前體剪接加工時，合成功能正常的Sedlin蛋白必需存留的序列是______。

（2）提取患者、攜帶者和正常人的mRNA，經(jīng)人工合成（反轉(zhuǎn)錄獲得cDNA后，PCR擴增）其正�；�因和致病基因，結(jié)果如下表所示。

mRNA來源	患者	攜帶者	正常人
產(chǎn)物長度（bp）	567、425	679、567、537、425	679、537

結(jié)合上圖和表中數(shù)據(jù)可知，與正�；�因的成熟mRNA相比，致病基因的成熟mRNA缺失________序列。

（3）研究人員進一步研究表明：與正常基因相比，致病基因僅在I2區(qū)域發(fā)生了A//T→C//G堿基對的替換，而且mRNA的起始密碼子位于致病基因的成熟mRNA缺失序列內(nèi)。綜合上述研究結(jié)果推測，致病基因I2區(qū)域的堿基變化導(dǎo)致SEDL遺傳病的原因是：I2區(qū)域發(fā)生的變異類型是________，引起mRNA前體加工過程剪接方式的改變導(dǎo)致_________異常，無法合成________。

Answer 1

【答案】核糖核苷酸（堿基） E1、E3E 6 （E1、E3 、E 4、 E5、E 6） E3 基因突變 成熟mRNA Sedlin蛋白（或功能正常的蛋白）

【解析】

1.根據(jù)基因表達過程可知，兩種長度不同的成熟mRNA均能翻譯成正常的SEDL蛋白；
2.根據(jù)PCR對正常基因和致病基因擴增的結(jié)果分析可知，患者即隱性純合子的擴增產(chǎn)物長度分別是567、425；正常人即顯性純合子的擴增產(chǎn)物長度是：679、537。

（1）RNA的分子結(jié)構(gòu)與DNA相似，所以核糖核苷酸（堿基）的排列順序可以儲存遺傳信息；根據(jù)下圖信息可知，mRNA前體剪接加工時，合成功能正常的Sedlin蛋白必需存留的序列是成熟mRNA中的兩序列共有部分，即E1、E3E 6 （E1、E3、E4、E5、E 6）。

（2）由圖3可知，兩種成熟mRNA長度相差一個E2對應(yīng)的序列即142bp，結(jié)合PCR擴增產(chǎn)物可知，正常人和患者兩種反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的長度差均為：679-567=112bp；537-425=112bp，說明致病基因缺少了一部分核苷酸序列，結(jié)合正�；�因各序列的長度E3的長度為112bp，故推測致病基因的成熟mRNA缺少了E3序列。

（3）根據(jù)以上分析可知，基因測序結(jié)果表明：與正�；�因相比，致病基因僅在Ⅰ2區(qū)域發(fā)生了A//T→C//G堿基對的替換，這種變異方式屬于基因突變；致病基因Ⅰ2區(qū)域的堿基變化導(dǎo)致SEDL的原因是：Ⅰ序列的堿基變化可引起mRNA前體加工過程剪接方式的改變，導(dǎo)致成熟mRNA異常，最終影響Sedlin蛋白（或功能正常的蛋白）的合成。