Question

【題目】遲發(fā)性脊椎骨骺發(fā)育不良（SEDL）是一種遺傳性軟骨發(fā)育不良疾病，患者軟骨組織中Ⅱ型膠原蛋白減少。Ⅱ型膠原蛋白存在于細胞間，與相關(guān)蛋白相互交織形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高軟骨組織的機械強度。請回答問題：

（1）研究SEDL遺傳方式的調(diào)查方法是___________。根據(jù)圖1可以初步判斷此病最可能的遺傳方式是___________。請說明判斷理由：____________________________________________。

（2）已知SEDL基因編碼Sedlin蛋白，該基因中有6個可表達的片段（外顯子）�？蒲腥藛T對上述家庭成員Ⅲ-5的SEDL基因的外顯子進行測序，部分結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，患者SEDL基因的外顯子堿基序列異常是由于堿基對_______________而發(fā)生突變，最終導致Sedlin蛋白的_______________發(fā)生改變，影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)至高爾基體間的囊泡運輸。

（3）科研人員體外培養(yǎng)人軟骨細胞，探討SEDL基因?qū)θ塑浌羌毎�生理活性的影響�?/span>

①實驗分組

A組：______________________________（請寫出處理方案）

B組：將不能干擾SEDL基因表達的病毒轉(zhuǎn)染人軟骨細胞

C組：將能干擾SEDL基因表達的病毒轉(zhuǎn)染人軟骨細胞

②培養(yǎng)一段時間后，收集人軟骨細胞，檢測結(jié)果如圖3所示。

圖3電鏡觀察各組人軟骨細胞，箭頭指示為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

實驗結(jié)果為___________________。推測Sedlin蛋白缺乏導致___________，引起軟骨發(fā)育不良。

Answer 1

【答案】對患者家系進行調(diào)查 伴X染色體隱性遺傳 系譜比較大，父母正常兒子患病，且家系中四位患者均為男性 缺失 空間結(jié)構(gòu) 未經(jīng)病毒轉(zhuǎn)染的正常人軟骨細胞 A組和B組內(nèi)質(zhì)網(wǎng)正常，C組內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張 Ⅱ型膠原蛋白滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

【解析】

據(jù)圖分析，圖中是正常雙親生出了有病的孩子，說明遲發(fā)性脊椎骨骺發(fā)育不良（簡稱SEDL）是隱性遺傳病，且有病的個體都是男性，則該病最可能為伴X隱性遺傳病。

（1）研究某種遺傳病遺傳方式的調(diào)查方法是對（多個）患者家系進行調(diào)查；根據(jù)以上分析已知，該遺傳系譜比較大，且父母正常兒子患病，故SEDL是隱性遺傳病，家系中四位患者均為男性，故最可能為伴X隱性遺傳病。

（2）該甲組成員Ⅲ-5為患者，其SEDL基因的外顯子與正常人相比序列要短，故推測其序列異常是由于堿基對缺失而發(fā)生突變，最終導致Sedlin蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變造成的。

（3）①實驗目的是探討SEDL基因?qū)θ塑浌羌毎�生理活性的影響，故自變量�?/span>SEDL基因的有無，實驗組分別為B組將不能干擾SEDL基因表達的病毒轉(zhuǎn)染人軟骨細胞，C組將能干擾SEDL基因表達的病毒轉(zhuǎn)染人軟骨細胞，此外還需與正常的軟骨細胞作為對照，故A組為未經(jīng)病毒轉(zhuǎn)染的正常人軟骨細胞。

②據(jù)題圖箭頭所指可得出：A組和B組內(nèi)質(zhì)網(wǎng)正常，C組內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張，又由題干信息“遲發(fā)性脊椎骨骺發(fā)育不良患者軟骨組織中Ⅱ型膠原蛋白減少。Ⅱ型膠原蛋白存在于細胞間，與相關(guān)蛋白相互交織形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高軟骨組織的機械強度”可知，推測軟骨發(fā)育不良可能是由于Sedlin蛋白缺乏導致Ⅱ型膠原蛋白滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)引起的。