Question

【题目】帕金森综合征（PD）是中老年人常见的中枢神经系统疾病。早发性PD与遗传因素关系密切，一般发病年龄≤45岁。

（1）图1为某早发性PD家系图。据图可以初步判断此病的遗传方式为________。

（2）已知Parkin基因编码Parkin蛋白，该基因有12个外显子（基因中可以表达的部分），结构如图2所示。对上述家庭六位成员的DNA测序分析发现，患者Parkin基因的外显子7存在序列异常，基因相关区域用MwoI酶处理后，电泳结果如图3（bp表示碱基对）。

①II2和II4电泳显示三个条带的片段长度分别为272bp、181bp、97bp，结果说明，与正常人相比，患者的Parkin基因的外显子7序列异常的具体改变为________，从而导致________，出现图3所示结果。

②据电泳图分析可知患者的Parkin基因组成为________（填“纯合”或“杂合”）状态，其致病基因来自________，该电泳结果不能将II2和II4患病的遗传基础解释清楚。

（3）研究者推测该家系的Parkin基因可能还存在其它外显子的改变，利用荧光定量PCR技术进行进一步的分析。在相同的PCR条件下，设计4对荧光引物，同时扩增外显子4、7、8、11 ，检测PCR产物相对量，结果如图4。

①结果显示，患者细胞中外显子4的含量为本人其它外显子的一半，说明患者Parkin基因的外显子4有1/2是突变的，此变异来自于亲代中的________。

②外显子7的序列改变在此项检测中并没有显现，试分析原因： ________。

③请综合图1、3、4结果，解释II2患病的原因： ________。

（4）研究发现一些早发性PD患者的Parkin基因外显子11的某位点G被T替换，为研究该突变与早发性PD的发生是否有关，请写出调查研究思路：________。若调查结果为________，则表明该突变与早发性PD的发生有关。

Answer 1

【答案】常染色体隐性遗传病 缺失6个碱基对（碱基对缺失） MwoI酶切位点消失（无法被MwoI酶切） 杂合 I2 I1 碱基序列的改变不在引物结合区（碱基序列改变不影响引物与模板的结合和PCR扩增过程） 患者一个Parkin基因外显子7碱基对缺失（突变），另一个Parkin基因外显子4突变 分别调查若干正常人和早发PD患者， DNA测序（DNA分子杂交）检测是否发生外显子11的这种突变（检测外显子11这种突变基因频率） 早发PD患者外显子11突变的频率显著高于正常人群

【解析】

1、根据系谱图分析可知：父母正常，而子代中女儿有患病个体，说明该遗传病属于常染色体隐性遗传病。

2、通过图2电泳结果比对可以得出P基因的外显子3是否异常，从而分析系谱图中各个体的基因组成。

（1）由系谱图示分析可知：父母正常，而子代中女儿有患病个体，说明早发型帕金森病属于常染色体隐性遗传病。

（2）对上述家庭六位成员的DNA测序分析发现，患者Parkin基因的外显子7存在序列异常，基因相关区域用Mwo I酶处理后，进行电泳。图3电泳结果显示正常人的电泳结果出现两个条带，碱基对长度分别为181bp、97bp，也就是说正常人的外显子7序列长为178bp，II2和 II4电泳显示三个条带的片段长度分别为272bp、181bp、97bp，多出272bp的条带为异常条带，说明患者的Parkin基因组成为杂合状态，外显子7序列异常的具体改变为碱基对缺失，而且缺失的是6个碱基对，出现272bp条带的原因是由于碱基对的缺失使得Mwo I酶切位点消失导致的，由图3电泳结果可知：I1的外显子7序列是正常的，即基因组成为纯合子，I2为杂合子，所以是I2将致病基因传给II2和 II4。

（3）在相同的PCR条件下，设计4对荧光引物，同时扩增外显子4、7、8、11，检测PCR产物相对量，结果如图4。

①结果显示，患者细胞中外显子4的含量为本人其它外显子的一半，说明患者Parkin基因的外显子4有1/2是突变的，此变异来自于亲代中的I1。

②外显子7的序列改变在此项检测中并没有显现，原因应为碱基序列的改变不在引物结合区。

③综合图1、3、4结果，II2患病的原因患者一个Parkin基因外显子7碱基对缺失（突变），另一个Parkin基因外显子4突变。

（4）一些早发性PD患者的Parkin基因外显子11的某位点G被T替换，为研究该突变与早发性PD的发生是否有关，应该分别调查若干正常人和早发PD患者，通过DNA测序检测是否发生外显子11的这种突变；如果调查结果为早发PD患者外显子11突变的频率显著高于正常人群，表明该突变与早发性PD的发生有关。