Question

8．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(hào)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(lái)源有關(guān)：來(lái)自母方的UBE3A基因可正常表達(dá)，來(lái)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(wú)法表達(dá)（如圖1所示）．請(qǐng)分析回答以下問(wèn)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蛋白積累量較多．細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的另一途徑是通過(guò)溶酶體（細(xì)胞器）來(lái)完成的．
（2）由于UBE3A基因和SNRPN基因位于一對(duì)同源染色體上（在同一條染色體上），所以它們的遺傳關(guān)系不遵循自由組合定律．對(duì)絕大多數(shù)AS綜合征患兒和正常人的UBE3A基因進(jìn)行測(cè)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(lái)自母方的UBE3A基因發(fā)生堿基（對(duì)）的替換，從而導(dǎo)致基因突變發(fā)生．
（3）動(dòng)物體細(xì)胞中某對(duì)同源染色體多出一條的個(gè)體稱為“三體”．現(xiàn)產(chǎn)前診斷出一個(gè)15號(hào)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(hào)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$\frac{1}{3}$（不考慮基因突變，請(qǐng)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(lái)自母方的UBE3A基因發(fā)生了突變，但仍能表達(dá)出UBE3A蛋白，原因是密碼子具有簡(jiǎn)并性（或發(fā)生了堿基對(duì)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)）．

Answer 1

分析 分析題圖：UBE3A蛋白由位于15號(hào)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(lái)源有關(guān)：來(lái)自母方的UBE3A基因可正常表達(dá)，來(lái)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(wú)法表達(dá)．

解答 解：（1）UBE3A蛋白是泛素-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．細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)可可以通過(guò)溶酶體來(lái)降解．
（2）由圖可知，UBE3A基因和SNRPN基因位于一對(duì)同源染色體上，所以它們的遺傳關(guān)系不遵循自由組合定律．由于來(lái)自母方的UBE3A基因可正常表達(dá)，來(lái)自父方的UBE3A基因不能表達(dá)，再結(jié)合圖2可推知，絕大多數(shù)AS綜合征的致病機(jī)理是：來(lái)自母方的UBE3A基因發(fā)生堿基（對(duì)）的替換，從而導(dǎo)致基因突變發(fā)生．
（3）該“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．即三體的15號(hào)染色體中有兩條來(lái)自父親，一條來(lái)自母親，由于受精卵可隨機(jī)丟失一條15號(hào)染色體而完成胚胎發(fā)育，則剩下的兩條15號(hào)染色體組成有兩種情況：一條來(lái)自母親，另一條來(lái)自父親，這種情況出現(xiàn)的概率為$\frac{2}{3}$；兩條15號(hào)染色體都來(lái) 自父方，這種情況出現(xiàn)的概率為$\frac{1}{3}$．如果兩條15號(hào)染色體都來(lái)自父方，UBE3A基因無(wú)法表達(dá)，會(huì)導(dǎo)致AS綜合癥，因此受精卵發(fā)育成AS綜合癥的概率為$\frac{1}{3}$．
（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(lái)自母方的UBE3A基因發(fā)生了突變，但仍能表達(dá)出UBE3A蛋白，原因是密碼子具有簡(jiǎn)并性（或發(fā)生了堿基對(duì)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)）．
故答案為：
（1）多    溶酶體
（2）位于一對(duì)同源染色體上（在同一條染色體上）   母       堿基（對(duì)）的替換
（3）$\frac{1}{3}$
（4）密碼子具有簡(jiǎn)并性（或發(fā)生了堿基對(duì)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)）

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查基因突變、染色體變異等知識(shí)，要求考生識(shí)記基因突變的概念及原因；識(shí)記染色體變異的種類，能結(jié)合題中和圖中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．