Question

17．天使綜合征（又稱AS綜合征）是一種由于患兒腦細胞中UBE3A蛋白含量缺乏導致的神經系統發育性疾病．研究發現，位于15號染色體上的UBE3A基因控制合成UBE3A蛋白．該基因在正常人腦組織中的表達活性與其來源有關：來自母方的UBE3A基因可正常表達，來自父方的該基因由于鄰近的SNRPN基因產生的反義RNA干擾而無法表達，其過程如如圖所示．請回答下列問題：

（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“標記”P₅₃蛋白并使其降解．由此可知AS綜合征患兒腦細胞中P₅₃蛋白積累量較多，直接影響了神經元的功能．細胞內蛋白質降解的另一途徑是通過溶酶體（細胞器）來完成的．
（2）對絕大多數AS綜合征患兒和正常人的UBE3A基因進行測序，相應部分堿基序列如下：
正常人：…TCAAGCAGCGGAAA…
患  者：…TCAAGCAACGGAAA…
由此判斷，絕大多數AS綜合征的致病機理是由于來自母方的UBE3A基因發生堿基對的替換而導致翻譯過程提前終止．
（3）研究表明，人體內非神經系統組織中的來自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表達，只有在神經系統中才會發生UBE3A基因被抑制的現象，說明UBE3A基因的表達具有組織特異性．
（4）動物體細胞中某對同源染色體多出一條的個體稱為“三體”．“三體”的性原細胞在減數分裂過程中，三條同源染色體中任意配對的兩條染色體分離時，另一條隨機移向細胞任一極．
①現產前診斷出一個15號染色體“三體”受精卵，其余染色體均正常．該“三體”形成的原因是參與受精過程的雌或雄配子發生異常所致．
②如果該受精卵是由正常卵細胞和異常精子受精形成，并且可隨機丟失其中一條染色體而完成胚胎發育，則發育成AS綜合征患者的概率是$\frac{1}{3}$（不考慮基因突變）．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：UBE3A蛋白由位于15號染色體上的UBE3A基因控制合成，該基因在人腦細胞中的表達與其來源有關：來自母方的UBE3A基因可正常表達，來自父方的UBE3A基因由于鄰近的SNRPN基因產生的反義RNA干擾而無法表達．

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“標記”P₅₃蛋白并使其降解．AS綜合征患兒腦細胞中UBE3A蛋白含量缺乏，因此其中P₅₃蛋白積累量較多．檢測蛋白質常用抗原-抗體雜交法．細胞內的蛋白質可以通過溶酶體來降解．
（2）由于來自母方的UBE3A基因可正常表達，來自父方的UBE3A基因不能表達，再結合圖2可推知，絕大多數AS綜合征的致病機理是：來自母方的UBE3A基因發生堿基（對）的替換，從而導致基因突變發生．
（3）研究表明，人體非神經組織中的來自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表達，只有在神經組織中才會發生UBE3A基因被抑制的現象，說明該基因的表達具有組織特異性．
（4）①現產前診斷出一個15號染色體“三體”受精卵，其余染色體均正常，則該“三體”形成的原因是參與受精過程的雌或雄配子發生異常所致．
②如果該“三體”的受精卵是由正常卵細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，由于受精卵可隨機丟失一條15號染色體而完成胚胎發育，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，這種情況出現的概率為$\frac{2}{3}$；兩條15號染色體都來 自父方，這種情況出現的概率為$\frac{1}{3}$．如果兩條15號染色體都來自父方，UBE3A基因無法表達，會導致AS綜合癥，因此受精卵發育成AS綜合癥的概率為$\frac{1}{3}$．
故答案為：
（1）多 溶酶體
（2）母 替換
（3）組織特異
（4）①雌或雄  ②$\frac{1}{3}$

點評 本題結合圖解，考查基因突變、染色體變異、細胞分化、遺傳信息的轉錄和翻譯等知識，要求考生識記基因突變的概念及原因；識記染色體變異的種類，能結合題中和圖中信息準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．