遗传elearning题库主观题含答案

第一章1．试述遗传病的主要特点。2．试述遗传病的种类。第二章3.试述基因定义的沿革。4.简述断裂基因的特点。5.说明RNA编辑的生物学意义。6.试述miRNA与siRNA之间异同点。7.简述蛋白质合成过程。8.简述核糖体上与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点。9.何谓突变，它包括哪两种类型？10.基因突变的特征是什么？简述其分子机制。11.紫外线引起DNA损伤修复的主要方式有哪些？简述切除修复和重组修复的过程。12.如果切除修复和重组修复有缺陷，将分别引起什么后果？13.何谓移码突变？什么样的DNA的改变可以引起移码突变？第三章人类基因组学14.概述基因组学的研究内容。15.说明HGP的科学目标和工作任务。16.什么是遗传图和物理图？简述构建原理。17.基因定位的主要方法的特点是什么？18.说明基因克隆的三种研究策略。19.说明基因组医学在遗传病研究中的应用。第四章染色体20.细胞周期分为那几个时期？各时期的特点是什么？21.简述精子发生的过程。22.简述染色体的形成过程。23.比较常染色质与异染色质异同。24.减数分裂前期有哪些分期？试述各分期特点。25.什么是减数分裂？其发生的意义何在？26.细胞周期中间期各分期的特点有那些？27.简述人类染色体的多态性及其应用。28.高分辨率显带染色体如何命名，有何意义。29.说明显带染色体是如何描述的。30.常用的染色体显带技术有哪些？31.人类染色体是如何分组的，核型是如何描述的？第五章单基因遗传病32．一对表型正常的夫妇生出了一个先天聋哑的女儿，此聋哑女儿长大后与先天聋哑男子结婚并生育了一个表型正常的儿子，试分析其原因。33．一对表型正常的夫妇，婚后生出了一个患有白化病的女儿和一个红绿色盲的儿子，请分析其原因。34．一家系，第Ⅰ代男性为一Huntington舞蹈症患者，41岁时发病，其与一正常女性结婚后生育一子三女，儿子和一女儿也是Huntington舞蹈症患者，儿子发病年龄为35岁，女儿37岁时发病。儿子婚后生育一子一女，儿子在29岁时发病，且病情较其父亲严重；女儿婚后所生儿子也是一Huntington舞蹈症患者，但发病年龄与母亲一样。请对此家系做一分析。35．请问X连锁隐性遗传有哪些特点？36．多指（轴后A型）为一常染色体显性遗传病，外显率为75%。①杂合体患者与正常个体婚配，其子女患病的可能比例是多少？②杂合体间婚配子女发病风险是多少？37．一个有O型和M型血型的人与一个有B型和MN型血型的人婚后所生子女可能的血型有哪些？比例如何？38．下图为某遗传病的系谱，由此回答下列问题：（1）判断此病的遗传方式，写出先证者的基因型。（2）患者的正常同胞是携带者的概率是多少？（3）如果人群中携带者的频率是1/100，问Ⅲ3随机婚配生下患者的概率是多少？39．判断下列系谱的遗传方式，简述原因并写出患者及双亲的基因型。40．幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神病，属常染色体隐性遗传病。（1）如两个正常的双亲生了一个患病的女儿和一个正常的儿子，那这个儿子携带此隐性基因的概率是多少？（2）这个儿子与一个正常的女人结婚，他们生的第一个孩子患此病，那么第二个孩子患此病的几率是多少？41．分析系谱问:（1）此系谱符合哪种遗传方式?（2）判断的根据是什么?

（3）写出病人及父母的基因型。42．丈夫的血型为B型，他的父亲是O型，妻子的血型为AB型，试分析后代可能出现的血型，不可能出现的血型类型。43．判断下面系谱的遗传方式，说明判断根据，写出Ⅱ1、Ⅱ3、Ⅲ1、Ⅲ3、Ⅳ2、Ⅳ5个体可能具有的基因型。（以B代表显性基因，b代表隐性基因）44．判断下面系谱的遗传方式，说明判断的根据，写出Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ8、Ⅳ2、Ⅳ5、Ⅳ6个体可能具有的基因型。（以D代表显性基因，d代表隐性基因）45．判断下面系谱的遗传方式，说明判断的根据，写出Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ5、Ⅲ1、Ⅲ3、Ⅲ6个体可能具有的基因型。（以A代表显性基因，a代表隐性基因）46．人类眼睛颜色是遗传的，即褐色由显性基因控制，蓝色由其相对的隐性基因控制。假定，一个蓝眼睛的男人和一个褐色眼睛的女人结婚，而该女人的母亲为蓝眼睛。试分析他们生有蓝眼色孩子的预期比率如何？47．一个其父为色盲的正常女人与一个正常男人结婚，预期其子女的类型及比率如何？48．大约在70个表型正常的人中有一个白化基因杂合子。一个表型正常其双亲也正常但有一个白化病弟弟的女人，与一个无亲缘关系的正常男人结婚，问他们如果生育，生出白化儿的概率是多少？如果这个女人与其表型正常的表兄结婚，其子女患白化症的概率是多少？49．人类的并指受显性基因A控制，先天性近视受隐性基因d控制。这些基因位于常染色体上，是自由组合的。有一对夫妇，男方是并指但视觉正常，女方的手指与视觉均正常，他们的第一个孩子手指正常但近视。试问（1）这一家三口人的基因型（2）这对夫妇以后所生子女中，还可能出现何种表现型。50．下图是一位血友病患者的家系谱，血友病是隐性的致病基因（h）控制，位于X染色体上。（1）请写出Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅳ2和Ⅳ3的基因型。（2）为什么正常男性Ⅰ2的后代中，会出现男性患者？（3）为什么患者Ⅱ3的女儿正常，却生下血友病的外孙？第六章线粒体遗传病51.什么是mtDNA？它有什么特性？52.说明线粒体的遗传规律。53.简述nDNA在线粒体遗传中的作用。54.简述人类线粒体基因组的结构和功能。55.mtDNA编码区内的基因排列有何特点？56.mtDNA非编码区有何功能？57.D环区的多态性研究有何意义？58.与核基因转录比较，mtDNA的转录有何特点？59.简述mtDNA的复制过程。60.哪些因素与线粒体病的外显率、表现度有关？61.如何确定一个mtDNA是否为致病性突变？62.mtDNA基因突变的后果和主要突变类型是什么？63.mtDNA基因点突变会产生什么效应？64.mtDNA的大片段重组有哪些类型？产生何种效应？65.异质性细胞如何发生漂变？66.简述mtDNA基因突变率高的分子机制。67.什么是mtDNA的复制分离？第七章多基因遗传病68．质量性状与数量性状的有何异同？69．唇裂在我国人群中发病率为17/10000，调查100例先症者的家系，患者一级亲属1002人中，有44人发病。求唇裂的遗传率。70．在估计多基因遗传病的发病风险时，应考虑哪些情况？71.简述多基因遗传假说的论点。72．简述多基因遗传特点。73．与单基因病相比，多基因病有哪些不同的特点？74.有一种多基因遗传病的遗传率为80%，群体发病率为0.49%，如一对表型正常的夫妇已生过一个该病患儿，生第二个孩子的患病风险是多少？75.有人调查消化性溃疡的一级亲属1502人，其中123人也患消化性溃疡，而在年龄、性别均与患者相应的无该病的1502名对照者中，有60人患消化性溃疡，试计算消化性溃疡的遗传率。76.调查28对单卵双生子中，同发哮喘病病的有23对；23对双卵双生子中，同发此病的有2对，计算哮喘病的遗传率。77.为什么多基因遗传病发病风险随患者亲属级别降低而迅速降低？78．应用Edward公式估算患者一级亲属的发病风险需要何条件？79.精神分裂症的一般人群发病率为1%，在患者亲属768人中，有80人发病。求精神分裂症的遗传率。第八章染色体病80.简述人类染色体的多态性及其应用。81.导致染色体畸变的原因有哪些？82.整倍体形成的机制。83.各种方式的易位有何不同？84.染色体结构畸变的描述方法。85.倒位产生机制及遗传学效应。86.相互易位有何遗传学效应。87.重复的产生机制及遗传学效应。88.缺失拉生机制及遗传学效应。89.何谓缺失，如何分类？90.何谓倒位，如何分类？91.何谓易位，如何分类？92.等臂染色体及其形成的机制。93.插入与易位、重复之间有何关系。94.畸变发生的时期及畸变染色体的着丝粒数目对染色体畸变有何影响？95.染色体不分离与嵌合体有何关系？96.试述染色体病的一般特点。97.请说出“47，XX，+21”所表示的病名，及其发生原因和主要临床特征？98.试述Down综合征的一般特点。99.何谓Edward综合征？其典型核型及其产生原因？100.试述Down综合征的遗传学分型及各型产生的原因。101.为何高龄孕妇需做染色体产前诊断？102.一对夫妇表型正常，妻子曾五次怀孕，其中两次流产，其所生的三个子女2中两个表型正常，另一个为先天愚型患儿，经染色体检查，其核型为46，XY，-14，+t（14q21q），两个表型正常孩子的核型均为45，-14，-21，+t（14q21q），问：这对夫妇可能的核型是什么？如果再次生育结果将如何？103.核型“46，XY/47，XY，+21”所表示的意义，及其产生的原因？104.为何Down综合征的发生率随母亲生育年龄的增高而增高？105.为何21/21平衡易位携带者不应生育？106.一女性因原发性闭经、无子宫等性发育异常而做染色体检查，核型为46，XY，请分析此病例产生的可能的原因。107.一对夫妇表型正常，曾因两次不明原因流产前来进行遗传咨询，经染色体检查发现丈夫核型正常，妻子为14/21染色体平衡易位携带者，现妻子再次怀孕，孕期已10周，请分析两次流产可能的原因，并说说你对他们有何建议？108.何谓Turner综合征？其典型的核型及其产生的原因是什么？主要的临床表现？109.请说出“46，Xp-”所代表的意义，及其产生的原因和主要临床特征。第九章群体遗传学110.现有20万人组成的一个群体，其中20人患苯丙酮尿症，该群体中，苯丙酮尿症的致病基因频率是多少？已知苯丙酮尿症的适合度为0.2，请问该群体中苯丙酮尿症基因的突变率是多少？111.今有一男子，外祖母是一白化病患者，他和姨表妹婚后试计算生出白化病患儿的风险有多大？112.某地调查11万人，其中尿黑酸尿病患者11人。该地的一正常男子与其舅表妹结婚，利用近婚系数计算其子女患该病的风险为多少？生有一个正常女儿和一个正常儿子后，该男子和舅表妹离婚后与无血缘关系的女子结婚，子女发病风险是多少？以上近亲结婚子女发病风险比随机结婚子女发病风险增加了多少倍？113.何谓Hardy-Weinberg定律？简述影响群体遗传平衡的因素及其作用。114.有人在某地调查发现，108名软骨发育不全患者共生育了27个子女，这些患者的457名正常同胞共生育了582个子女。问软骨发育不全的适合度是多少？115.某市调查发现，所生的94705个孩子中，软骨发育不全患者为10名，问该病发病率为多少？又知该病的选择系数为0.80，问该病的致病基因突变率为多少？116.已知血友病A的男性发病率为0.00008，适合度f=0.29,问，该病的致病基因突变率是多少？117.白化病基因的频率为0.01，如果选择压力增加，使所有白化病患者均不能生育，需经过多少代才能使其基因频率降低为0.005？118.假设苯丙酮尿症基因频率为0.01，突变率为50×10-6/代，f=0,患者不能生育。现通过饮食治疗，治愈者的生育率与正常人一样，f=1.这样，要经过多少代致病基因频率增高一倍？第十三章肿瘤遗传学119.癌基因有哪几类？120.癌基因有哪几种激活方式？121.有关肿瘤发生的遗传机制有哪些主要学说？122.什么是肿瘤发生的单克隆起源假说？有哪些支持证据？123.说明恶性肿瘤发生与染色体不稳定综合征。124.说明恶性肿瘤发生与染色体异常的关系。125.试述原癌基因按其产物功能分类及其各自功能。126.说明恶性肿瘤发生的多步骤遗传损伤学说。127.说明p53的功能及其失活机制。第十四章遗传病的诊断128.对现症遗传病患者诊断的主要内容有哪些？129.家系分析在遗传病诊断中有何意义？进行家系分析时应注意哪些问题？130.什么是症状前诊断？如何何进行症状前诊断？131.何谓产前诊断？怎样进行产前诊断？132.产前诊断的适应征有哪些？133.可进行产前诊断的材料有哪些？怎样获得这些材料？134.基因诊断的途径有哪几种？135.基因诊断的基本方法有哪些？各方法的基本原理是什么？136.9.PCR如何对由基因缺失或点突变引起的遗传病进行诊断？137.什么是PCR-RFLP技术？该技术的原理和基本过程如何？138.什么是PPCR-ASO技术？该技术的原理和基本过程如何？139.什么是PCR-SSCP技术？该技术的原理和基本过程如何？140.单基因病的诊断应如何进行？应注意哪些问题？141.和传统的诊断方法相比，基因诊断有什么优点？142.染色体检查的适应征有哪些？143.什么是生物化学检查？它是怎样诊断遗传病的？144.举例说明怎样对点突变型单基因病进行基因诊断？145.什么是植入前遗传学诊断？其基本技术主要涉及哪几个方面？146.有一对夫好他们已有一个孩子死于β地中海贫血，现在还有一个正常的儿子，他们要求知道正在怀孕的这个孩子是否会受累？你已经从羊水中得到胎儿的DNA，应用β-珠蛋白基因5′10kb的探针，检测HindⅢRFLP，得到了如图所示的β-珠蛋白基因等位片段，根据你的分析，这个胎儿是患者吗?第十五章遗传病的治疗147.遗传病的治疗有哪些策略？148.传统的遗传病的治疗方法有哪些，怎样选择应用？149.去其所余是药物治疗的原则之一，简述其方法。150.对遗传病怎样进行酶疗法？151.什么是基因治疗？如何分类？152.简述基因治疗的策略。153.说明基因转移的途径、方法和特点。154.成功的基因治疗必须具备的条件？155.基因治疗中靶细胞的选用原则和种类有哪些？156.什么是药物靶向治疗157.转基因过程中应注意哪些问题？158.以ADA缺乏症为例说明基因治疗遗传病的过程。159.怎样对肿瘤进行基因治疗？160.基因治疗目前还存在什么问题？答案第一章绪论问答题1．遗传病一般具有垂直传递、先天性、家族性等主要特点，在家族中的分布具有一定的比例；部分遗传病也可能因感染而发生。①垂直传递一些遗传病表现连代传递，如多数的常染色体显性遗传病；②先天性许多遗传病的病症是生来就有的，如白化病是一种常染色体隐性遗传病，婴儿刚出生时就表现有“白化”症状；③家族性许多遗传病具有家族聚集性，如Hutington舞蹈病患者往往具有阳性家族史；④基因突变和染色体畸变是发生遗传病的根本原因；⑤只有生殖细胞或受精卵发生的遗传物质改变才能传递。2．遗传病的种类包括①单基因病；②多基因病；③染色体病；④体细胞遗传病等4类。第二章基因3．答：①19世纪60年代，基因当时被称为遗传因子；②20世纪初，遗传因子更名为基因；③20世纪20年代，研究证明基因位于染色体上，呈直线排列。认为基因是遗传功能单位、突变单位和交换单位；④20世纪中期，由“一个基因决定一种酶”的学说发展到“—个基因一种蛋白质”，最后修正成“一个基因一条多肽链”。20世纪70年代末人们认识到，真核生物基因为断裂基因；⑤现代遗传学认为，基因是决定一定功能产物的DNA序列。有的基因有翻译产物，有的基因仅有转录产物，如RNA基因等。4．答：①断裂基因中的内含子和外显子的关系不完全是固定不变的，有时会出现这样的情况，即在同一条DNA分子上的某一段DNA顺序，在作为编码某一条多肽链的基因时是外显子，但是它作为编码另一条多肽链的基因时是内含子；②每个断裂基因中第一个外显子的上游和最末一个外显子的下游，都有一段不被转录的非编码区，称为侧翼顺序；③断裂基因结构中外显子-内含子的接头区是一高度保守的一致顺序，称为外显子-内含子接头。这是形成断裂基因结构上又一个重要特点。5．答：RNA编辑的生物学意义主要表现在：①通过编辑的mRNA具有翻译活性；②使该mRNA能被通读；③在一些转录物5′末端可创造生成起始密码子AUG，以调节翻译活性；④RNA编辑可能与生物进化有关；⑤RNA编辑不偏离中心法则，因为提供编辑的信息源仍然来源于DNA贮藏的遗传信息。6.答：miRNA与siRNA之间有许多相同之处：A.二者的长度都约在22bp左右。B.二者都依赖Dicer酶的加工，是Dicer的产物，所以具有Dicer产物的特点。C.二者生成都需要Argonaute家族蛋白存在。D.二者都是RISC组分，所以其功能界限变得不清晰，如二者在介导沉默机制上有重叠。E.miRNA和siRNA合成都是由双链的RNA或RNA前体形成的。miRNA与siRNA也有一些不同点：A.根本区别是miRNA是内源的，是生物体的固有因素；而siRNA是人工体外合成的，通过转染进入人体内，是RNA干涉的中间产物。B.结构上，miRNA是单链RNA，而siRNA是双链RNA。C.Dicer酶对二者的加工过程不同，miRNA是不对称加工，miRNA仅是剪切pre-miRNA的一个侧臂，其他部分降解；而siRNA对称地来源于双链RNA的前体的两侧臂。D.在作用位置上，miRNA主要作用于靶标基因3′-UTR区，而siRNA可作用于mRNA的任何部位。E.在作用方式上，miRNA可抑制靶标基因的翻译，也可以导致靶标基因降解，即在转录水平后和翻译水平起作用，而siRNA只能导致靶标基因的降解，即为转录水平后调控。F.miRNA主要在发育过程中起作用，调节内源基因表达，而siRNA不参与生物生长，是RNAi的产物，原始作用是抑制转座子活性和病毒感染。7.答：蛋白质合成的步骤蛋白质合成通常分为三个阶段:起始、延伸和终止。每个阶段都涉及到许多不同而重要的生化过程。（1）起始：mRNA中的AUG是起始信号。甲酰-tRNAiMet(蛋白质-GTP复合体参与)结合于mRNA一个特定的部位,靠近AUG起始密码子处。起始因子(IF)、tRNA、mRNA和核糖体小亚基形成起始复合体。在起始复合体形成过程中,GTP水解提供能量。（2）延伸：在此期间核糖体提供三个tRNA结合位点(A、P和E)。核糖体上有两个主要的tRNA结合位点,其中一个是接纳位点,称为A位(接纳氨酰tRNA),另一个是P位(接纳肽酰tRNA),在此形成一个新肽键。第三个位点为E位,tRNA脱氨基末端进入E位,占据时间短暂,此时tRNA已经完成氨基酸的转移,即将从起始复合体上脱落下来。蛋白质延伸又可分为以下三步：①与核糖体A位上mRNA密码子所对应的氨酰-tRNA进入A位，称为进位。如图2-21所示，甲酰-tRNAiMet作为肽链第一个氨基酸的提供者,已经进入了P位;再如图2-21所示假定的肽链内,后来进入的谷氨酸-tRNAGlu结合到A位。②在转肽酶和延长因子的作用下，P位上tRNA的氨酰基或肽酰基连接到A位上的氨基酸上，两氨基酸之间形成肽键，称为转肽。图2-21所示在甲硫氨酸的羧基和谷氨酸-tRNAGlu的氨基之间形成肽键,合成二肽的甲酰-谷氨酸-tRNAGlu。③在移位酶的作用下，核糖体沿着mRNA相对移动一个密码子的位置，A位上的肽酰tRNA移动到P位，在P位上的tRNA移动到E位，该tRNA在E位上暂时停留后脱落，A位空出，这一过程称为移位。图2-21所示甲酰-谷氨酸-tRNAGlu从A位向P位移动,取代刚才失活的tRNAiMet，GTP水解为肽酰-tRNA的移位提供了所必需的能量。以上合成过程依次重复，每重复一次增加一个氨基酸残基，多肽链得以延长。（3）终止：多肽终止需要特异识别UAA、UAG和UGA的蛋白质因子。在图2-21中，编码天冬氨酸密码子GAA之后的3个碱基是终止密码UAG,这一密码子与密码子UAA和UGA一样,在被蛋白质释放因子(RF)识别时,发出释放肽酰tRNA复合体的信号。几乎同时该复合物分裂成一个无负载的tRNA分子和一条新的完整的蛋白质链,肽酰tRNA释放后,核糖体从mRNA解脱下来,分成两个亚基,并为下一轮循环开始作准备。8.答：核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点：1）与mRNA结合的位点；2）A位点（氨酰基位点，aminaacylsite）:与新掺入的氨酰-tRNA结合的位点；3）P位点（肽酰基位点，petidylsite）:与延伸中的肽酰-tRNA结合的位点；4）E位点（exitsite）:脱氨酰tRNA的离开A位点到完全释放的一个位点；5）延伸因子eEF2结合位点：与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶的结合位点；6）肽酰转移酶的催化位点。此外，还有与蛋白质合成有关的其他起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点。9.答：一切生物细胞内的基因都能保持其相对稳定性，但在一定内外因素的影响下，遗传物质就可能发生变化，这种遗传物质的变化及其所引起的表型改变称为突变。包括染色体畸变和基因突变两种类型。基因突变的诱发因素有哪些？基因突变的诱发因素有①物理因素，如：紫外线，电离辐射；②化学因素，如：羟胺，亚硝酸或含亚硝基化合物，烷化剂，碱基类似物，芳香族化合物；③生物因素，如：病毒，真菌和细菌。10.答：基因突变的特征是可逆性，多向性，可重复性，有害性②，稀有性。点突变为DNA链中一个或一对碱基发生的改变。DNA链中碱基之间互相替换，从而使被替换部位的三联体密码意义发生改变称碱基替换；一种嘌呤-嘧啶对被另一种嘌呤-嘧啶对所替换称转换；一种嘌呤-嘧啶对被另一种嘧啶-嘌呤对所替换称颠换。（1）碱基替换：①同义突变是碱基被替换之后，产生了新的密码子，但新旧密码子是同义密码子，所编码的氨基酸种类保持不变，因此同义突变并不产生突变效应;②无义突变是编码某一种氨基酸的三联体密码经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码UAA、UAG或UGA;③错义突变是编码某种氨基酸的密码子经碱基替换以后，变成编码另一种氨基酸的密码子，从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变;④终止密码突变是DNA分子中的某一个终止密码突变为编码氨基酸的密码，从而使多肽链的合成至此仍继续下去，直至下一个终止密码为止，形成超长的异常多肽链;⑤调控序列突变使蛋白质合成的速度或效率发生改变，进而影响着这些蛋白质的功能，并引起疾病;⑥内含子与外显子剪辑位点突变是GT-AG中的任一碱基发生置换而导致剪辑和加工异常，不能形成正确的mRNA分子。⑵移码突变（frame-shiftmutation）：移码突变是由于基因组DNA链中插入或缺失1个或几个（非3或3的倍数）碱基对，从而使自插入或缺失的那一点以下的三联体密码的组合发生改变，进而使其编码的氨基酸种类和序列发生变化。11.答：紫外线引起DNA损伤修复的方式主要包括：⑴光复活修复，⑵切除修复，⑶重组修复；切除修复的过程如下：⑴UV照射后，形成胸腺嘧啶二聚体，一种特定的核酸内切酶识别胸腺嘧啶二聚体的位置，在二聚体附近将一条链切断，造成缺口；⑵DNA多聚酶以未受伤的互补DNA链为模板，合成新的DNA片段，弥补DNA的缺口；⑶专一的核酸外切酶切除含有二聚体的一段核苷酸链；⑷连接酶将缺口封闭，DNA恢复原状。重组修复的过程如下：（1）DNA的一条链上有胸腺嘧啶二聚体。DNA分子复制，越过胸腺嘧啶二聚体，在二聚体对面的互补链上留下缺口；（2）核酸内切酶在完整的DNA分子上形成一个缺口，使有缺口的DNA链与极性相同的但有缺口的同源DNA链的游离端互补；（3）二聚体对面的缺口现在由新核苷酸链片段弥补起来。这新片段是以完整的DNA分子为模板合成的；（4）连接酶使新片段与旧链衔接，重组修复完成。12.答：着色性干皮病患者缺少核酸内切酶，切除修复有缺陷，不能切除紫外线诱发的胸腺嘧啶二聚体，可以导致突变的积累，易患基底细胞癌。13.答：移码突变是由于基因组DNA链中插入或缺失1个或几个（非3或3的倍数）碱基对，从而使自插入或缺失的那一点以下的三联体密码的组合发生改变，进而使其编码的氨基酸种类和序列发生变化。基因组DNA链中碱基对插入或缺失，引起移码突变。第三章人类基因组学14.基因组学是从基因组整体层次上研究各生物种群基因组的结构和功能及相互关系的科学。其研究内容有：结构基因组学要研究基因组内基因的数量，基因的定位和每个基因编码区和基因间隔区DNA序列结构。绘制基因组遗传图、物理图、序列图和基因图。功能基因组学要在基因组层次上研究所有基因的表达，调控与功能。及基因表达在不同生命期、不同生理病理条件下和在不同环境因素下的变化。当研究涉及不同领域时，又会产生一些学科分支。15.人类基因组计划（HGP）的科学目标是至2005年全部测定组成人类基因组的DNA序列，从而为阐明人类所有基因的结构和功能，解读人类遗传密码奠定基础。主要工作任务是认识人类基因组的整体结构，即完成基因组的遗传图、物理图和序列图，在此基础上识别鉴定基因组的每一个基因，逐步完成人类的基因图。16.遗传图是指每条染色体上的遗传标记的相对位置经连锁分析确定后所构成的图谱，遗传标记间的距离用它们之间交换率来衡量，图距单位1厘摩（cM）即为1%的交换率。染色体上不同遗传标记间的距离可以相加。物理图是将染色体的随机切割DNA片段的实际排列顺序确定后所构成的图。先用限制酶将染色体切成一个个DNA片段，插入YAC或BAC形成克隆，借这些DNA片段中所存在的STS路标，将之连接成重叠克隆群（contig）,即可得出覆盖整个基因组的DNA片段排列顺序。17.常用的基因定位方法：①连锁分析以家系分析和重组值计算为依据，确定待定位基因与已定位基因之间的相对位置。②体细胞杂交法是利用人/鼠融合细胞中人类染色体丢失，仅剩少数乃至一条人类染色体，结合染色体显带技术，再结合细胞生化性状分析实现基因定位。③原位杂交是用核酸探针同染色体标本载玻片上原位变性染色体DNA同源顺序杂交结合，显影定位。④放射杂种技术是利用整合有人类染色体随机片段的人/鼠融合细胞克隆嵌板，进行基因定位。人类染色体的随机片段是经人为辐射细胞造成的。人类基因组计划完成后，所提供的基因组图谱储存大量信息资源，计算机序列识别技术的发展，结合上述基因定位实验方法，大大提高了基因定位的速度和精度。18.基因克隆有以下三种研究策略：①功能克隆：是先从目的遗传性状分析其决定基因的可能功能，从与功能相关的蛋白质入手，找出定位和克隆决定基因的方法。②定位克隆：是先将目的遗传性状用一定的方法定位在某一染色体区域，从该染色体区域的“邻接克隆群”中筛选目的遗传性状的决定基因，从而获得决定基因克隆。之后，再研究分析决定基因的产物和功能。③候选克隆：是已定位和克隆的基因越来越多的背景下，产生的一种新的基因克隆途径。定位候选克隆是在已定位的染色体区域内，将已知基因都作为候选基因，逐一进行转录表分析和突变鉴定。从中筛选出目的遗传性状的决定基因克隆。功能候选克隆是根据目的遗传性状决定基因的可能功能，检索生物信息数据库中相关基因的功能域，将接近功能域的基因都作为候选基因，从中筛选目的性状的决定基因克隆。19.单基因遗传病的致病基因研究和基因诊断是基因组医学研究的重要方向，也是目前国内外最为成功的研究领域。科学家通过不懈努力，现已发现了许多致病基因。复杂性疾病的相关基因研究和疾病易感性分析是基因组医学研究的另一个重要方面。复杂性疾病是由于基因的变异以及环境和生活习惯等因素的共同影响，使得每个人对不同的疾病的易感性不同。与单基因遗传病相比，复杂性疾病的研究及治疗显然要困难得多。尽管这样，人们还是找到了研究复杂性疾病的突破口：单核苷酸多态性（SNP），它是研究基因变异的重要指标。SNP研究为了解疾病的发病机理，疾病的诊断及疾病易感性研究提供了重要基础。人类基因组医学将会推动临床医学研究，将从结构基因组，功能基因组和蛋白质组水平上认识疾病；从基因和环境相互作用水平上研究疾病；通过疾病基因组早期诊断、预防、治疗疾病。基因组医学的知识将不再局限于遗传医学和基因组医学的专家而是贯穿于所有医生的医疗实践，当然也融入了公众和社会的日常生活。第四章染色体20.答：细胞周期分期及其特点是：G1期：大量合成RNA、蛋白质。如：①DNA复制所需酶系，如DNA聚合酶。②G1-S转变的相关蛋白，如触发蛋白，钙调蛋白细胞周期蛋白。S期：大量合成DNA，组蛋白及非组蛋白；DNA合成所需要的酶。早S期：复制GC含量高的DNA，如常染色质。晚S期：复制AT含量高的DNA，如异染色质，X染色质。组蛋白合成及磷酸化，组装成核小体；中心粒的复制。G2期：合成M期相关的蛋白质，如成熟促进因子，微管蛋白。中心粒开始分离。有丝分裂期①前期（prophase）染色体凝集：在于组蛋白的磷酸化；核膜破裂：核纤层的磷酸化。纺锤体形成：由星体微管、极间微管和动粒微管组成。S期已复制的中心粒（两对）周围出现星体微管，构成两个星体；极间微管增长，向两极移动。动粒微管：A端接动粒，D端接中心粒。②中期（metaphase）有丝分裂器：染色体、中心体、纺锤体三部分。③后期（anaphase）染色体分离（着丝粒分裂），移向两极（动粒端A端微管去组装）。④末期（telophase）子细胞核出现，胞质分裂。21.答：增殖期：青春期曲精细管上皮精原细胞（2n)恢复有丝分裂。生长期：精原细胞增大分化成初级精母细胞（2n)。成熟期：初级精母细胞第一次减数分裂2次级精母细胞（n）2次级精母细胞第二次减数分裂4精细胞（n）。变形期：精细胞成熟精子。22.答：染色质的一级结构—核小体：是染色质的基本结构单位，由组蛋白H3、H4、H2A、H2B组成八聚体和一段长约200bp的DNA分子，DNA分子在八聚体上缠绕1.75圈，约146bp，两个核小体之间有平均大小为60bp的DNA连线，H1组蛋白位于其上。染色质的二级结构—螺线管：在H1存在情况下，每个核小体间紧密连接、螺旋缠绕，形成螺线管，螺旋的每一周含6个核小体。染色质的三级结构—超螺线管：螺线管进一步盘绕，形成的圆管状结构。染色质的四级结构—染色单体：染色质在超螺旋管的基础上进一步盘曲折叠，形成染色单体。23.答：常染色质异染色质结构螺旋化程度低螺旋化程度高结构松散，直径10nm结构紧密，直径20～30nm功能复制和转录活跃转录不活跃24.答：细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期（1）细线期:染色质-染色粒（2）偶线期:二价体、四分体出现，Z-DNA合成。联会复合体(SC)：侧生组分-中央成分（含重组节）-侧生成分（3）粗线期:重组节形成，交叉出现，交换、重组、P-DNA合成。（4）双线期:同源染色体分离。（5）终变期:出现X、8、O形状25.答：减数分裂是生殖细胞产生配子的分裂，细胞仅进行一次DNA复制，随后进行两次分裂，形成四个单倍体子细胞。意义在于：维持了物种遗传的稳定性。通过减数分裂形成了单倍体的配子，配子通过受精形成的受精卵，又恢复了二倍体的染色体数目，从而保证遗传物质的恒定性。而减数分裂过程中的联会、交换与重组、染色体随机组合等产生的遗传物质变异，又使遗传物质呈现了多种多样的变化。26.答：G1期主要特点：①最主要的变化是合成一定数量的RNA和某些专一性的蛋白质。②可形成以下三种细胞：继续增殖细胞；暂不增殖细胞；不再增殖细胞③是整个细胞周期中时间变化最大的时期。S期主要特点：①完成DNA合成以及合成与DNA有关的蛋白，非组蛋白也有合成。②细胞中的组蛋白合成与DNA合成是同步进行。③DNA复制是成簇式地不同步启动，许多复制起始点同时复制。G2期主要特点：为细胞进行有丝分裂做物质和能量准备，合成一定量RNA和蛋白质。27．答：染色体多态性是在正常人群中可看到各种染色体的恒定微小变异，主要表现为一对同源染色体的形态结构、带纹宽度和着色强度等有着明显的差异，例如，Y染色体的长度变异，近端着丝粒染色体的短臂及随体柄部次缢痕的增长或缩短、随体的有无、大小以及重复等。第1、9、和16号染色体次缢痕的变异。染色体的多态性是按孟德尔方式遗传的，可以以一定的遗传方式传递给下一代，可作为较稳定的、显微镜下可见的遗传标志，应用于临床实践和研究工作。例如，基因定位，亲权鉴定、额外或异常染色体来源的追溯等。28．答：高分辨显带的命名方法是在原带之后加“.”，并在“.”之后写新的带号，称为亚带。例如：原来的1p31带被分为三个亚带，命名为1p31.1，1p31.2，1p31.3，即表示1号染色体短臂3区1带第1亚带、第2亚带、第3亚带。1p31.3再分时，则写为1p31.31，1p31.32，1p31.33，称为次亚带。染色体高分辨显带能为染色体及其所发生的畸变提供更多细节，有助于发现更多、更细微的染色体结构异常，使染色体发生畸变的断裂点定位更加准确，因此这一技术无论在临床细胞遗传学、分子细胞遗传学的检查上，或者是在肿瘤染色体的研究和基因定位上都有广泛的应用价值。29．答：根据《人类细胞遗传学命名的国际体制》（AnInternationalSystemforHumanCytogeneticsNomenclature，ISCN）规定的界标，每条显带染色体划分为若干个区，每个区又包括若干条带。每一染色体都以着丝粒为界标，分成短臂（p）和长臂（q）。区和带的序号均从着丝粒为起点，沿着每一染色体臂分别向长臂、短臂的末端依次编号为1区、2区、……，以及1带、2带……。界标所在的带属于此界标以远的区，并作为该区的第1带。被着丝粒一分为二的带，分别归属于长臂和短臂，分别标记为长臂的1区1带和短臂的1区1带。描述一特定带时需要写明以下4个内容：①染色体序号；②臂的符号；③区的序号；④带的序号。例如：1p31表示第1号染色体，短臂，3区，1带。30．答：根据不同显带技术所现带纹的特点，可将染色体显带技术作如下分类：用芥子喹吖因或盐酸喹吖因等为染料，显示的荧光带称为Q带，其方法称为Q显带法；用吉姆萨染料显示的带称为G带，其方法称为G显带法；同样用吉姆萨或其他荧光染料，但在其中加上不同的预处理而获得的与Q带或G带着色强度下好相反的带称为R带；其方法称为反式G显带法（R显带法）；专一地显示结构性异染色质的方法称为C显带法，其带称为C带；专一地显示端粒的方法称为T显带法，其带称为T带；专一地显示随体及核仁形成区的显带技术称为N显带法，其带称为N带。31．答：根据国际命名系统，1～22号为常染色体，是男女共有的22对染色体；其余一对随男女性别而异，为性染色体，女性为XX，男性为XY；将这23对染色体分为A、B、C、D、E、F、G7个组，A组最大，G组最小。A组包括1～3号染色体；B组包括4～5号染色体；C组包括6～12号染色体、X染色体；D组包括13～15呈染色体；E组包括16～18号染色体；F组包括19～20号染色体；G组包括21～22号染色体、Y染色体。核型的描述包括两部分内容，第一部分是染色体总数，第二部分是性染色体的组成，两者之间用“，”分隔开。正常女性核型描述为：46，XX，正常男性核型描述为：46，XY。第五章单基因遗传病32．Ⅰ型先天聋哑为常染色体隐性遗传病，其致病基因位于多个基因座位，任何一个基因座位的纯合子均可导致同一表型产生，因此，父母正常而女儿发病，说明这对夫妇均为同一基因座位的杂合子，而女儿为此基因座位的纯合子，同理，外孙正常说明其父母并不是同一基因座的纯合子。33．白化病为AR（Aa），红绿色盲为XR（XBXb）,该夫妇表型正常而女儿为白化病患者，说明他们均为白化病基因携带者，儿子是红绿色盲，则母亲一定是红绿色盲基因携带者，因此，该夫妇的基因型应该分别为AaXBY和AaXbXB，女儿的基因型为aaXbXB或aaXBXB，儿子的基因型为AAXbY或AaXbY。34．从此家系中可以看出：Huntington舞蹈症为一常染色体显性遗传病，且发病年龄迟，具有延迟显性的特点；此病的传递具有遗传早现的现象，即一代比一代发病年龄提前，且病情加重；另外，此病由父亲传递，子女发病年龄提前，病情比父亲严重，且男性早发者的后代仍为早发，而女性早发者的后代并无早发现象，这说明此病的遗传具有遗传印记。35．X连锁隐性遗传的典型遗传方式的特点为：①人群中男性患者远较女性患者多，系谱中往往只有男性患者；②双亲无病时，儿子可能发病，女儿则不会发病；儿子如果发病，母亲肯定是一个携带者，女儿也有1/2的可能性为携带者；③男性患者的兄弟、外祖父、舅父、姨表兄弟、外甥、外孙等也有可能是患者；④如果女性是一患者，其父亲一定也是患者，母亲一定是携带者。36．（1）杂合体患者（Aa）与正常个体（aa）婚配：根据遗传规律，后代有1/2可能为杂合体，由于此病的外显率为75%，所以子女为多指（轴后A型）患者的概率为1/2×75%=3/8。（2）杂合体（Aa）间婚配：根据遗传规律，后代有1/4可能为纯合显性，1/2为杂合体，因为外显率为75%，所以子女患病的概率为1/4+1/2×75%=5/8。37．ABO血型和MN血型的遗传方式均为共显性遗传，因此，具有O型血型和M型血型的个体的基因型为iiMM,可能产生的配子为：iM。具有B型血型和MN型血型的个体的基因型可能为IBiMN或IBIBMN，可能产生的配子为IBM、IBN、iM、iN，或为IBM、IBN。子女可能的基因型为IBiMM、IBiMN、iiMM、iiMN或为IBiMM、IBiMN。子女的血型可能为B型和M型、B型和MN型、O型和M型、O型和MN型，各型比例均为1/4。或为B型和M型、B型和MN型，各型比例均为1/2。38．（1）遗传方式是常染色体隐性遗传，先证者基因型是aa（2）概率为2/3（3）概率是1/60039．（1）系谱Ⅰ：①遗传方式：常染色体显性遗传②理由：在家系中代代可见相传；无性别差异；双亲无病，子女一般不发病。③基因型：患者：Aa双亲：Ⅰ1：aaⅠ2:AaⅠ3:AaⅠ4:aaⅠ5:AaⅠ6:aa(2)系谱Ⅱ：遗传方式：X连锁显性遗传。理由：在家系中代代可见相传；女性患者明显多于男性；出现交叉遗传现象。基因型：患者：男性为XAY；女性为XAXa双亲：Ⅰ1:XAXaⅠ2:XaYⅡ1:XaYⅡ2:XAXaⅡ5:XAYⅡ6:XaXa40．2/3；1/441．（1）此系谱属于常染色体显性遗传。（2）男女发病机会均等，患者的双亲往往有一人是患者，系谱呈连续传递。（3）Ⅰ1：aa，Ⅰ2：Aa，Ⅱ3：Aa，Ⅱ6：Aa，Ⅱ7：aa，Ⅱ8：Aa，Ⅲ7：Aa42．后代可能出现的血型类型是AB型、A型、B型，不可能出现的血型是O型。43．此系谱的遗传方式为常染色体隐性遗传Ⅱ1：Bb，Ⅱ3：Bb或BB，Ⅲ1：BB或Bb，Ⅲ2：Bb，Ⅲ3：Bb，Ⅳ2：bb，Ⅳ5：bb44．此系谱的遗传方式为X连锁隐性遗传Ⅰ1：XDY，Ⅰ2：XDXd，Ⅱ1：XDY，Ⅱ2：XdY，Ⅱ3：XDXd，Ⅲ2：XDXD，Ⅲ7：XDXd，Ⅲ8：XdY，Ⅳ2：XDXD，Ⅳ5：XdY，Ⅳ6：XDXD或XDXd45．此系谱的遗传方式为X连锁显性遗传Ⅰ1：XAY，Ⅰ2：XaXa，Ⅱ1：XaY，Ⅱ2：XAYa，Ⅱ5：XaX，Ⅲ1：XaXa，Ⅲ3：XaY，Ⅲ6：XaYa46．蓝眼睛男人基因型为bb，褐色眼女人的基因型为Bb，他们生育蓝眼孩子的预期比率是1/2。47．他们所生的子女中，男孩的50%为患者，50%为正常；女孩全部表型正常，但50%为携带者。48．（1）从题意可知群体杂合子概率为1/70，该女人为杂合子概率为2/3。随机婚配生白化病患者的概率为1/420（2）与其表型正常的表兄结婚生白化病患者的概率为1/2449．（1）男方的基因型为AaDd，女方的基因型为aaDd，第一个孩子的基因型为aadd。（2）以后所生的孩子可能出现的表现型为并指，正常，并指且先天近视，先天近视。50．（1）Ⅰ1：XHX，Ⅰ2：XHYh，Ⅱ3：XhY，Ⅳ2：XhY，Ⅳ3：XHY（2）男性患者的致病基因是由其携带者的母亲传递而来，由于此病为X连锁隐性遗传，男性只有一条X染色体，只要有一个致病基因就表现为患者。（3）由于Ⅱ4个体正常，且与Ⅱ3无亲缘关系，所以基因型可判断为XHXH，即使Ⅱ3传给其女儿一个致病基因，其女儿仅为携带者，但她可把携带的致病基因传给自己的儿子。第六章线粒体遗传病51．①线粒体DNA约16.5kb，为一种双链环状DNA，由一条重链和一条轻链组成，含37个基因：22个tRNA基因、2个rRNA基因、13个mRNA基因；②与nDNA相比，具有高度简洁型、高突变率、母系遗传、异质性等特点。52．⑴高度简洁性：基因内无内含子，整个DNA分子中很少非编码顺序。⑵高突变率：①mtDNA是裸露的，无组蛋白保护；②mtDNA复制时，多核苷酸链长时间处于单链状态，分子不稳定，易发生突变；③线粒体中缺少DNA修复系统。⑶异质性：同一个细胞中野生型mtDNA和突变型mtDNA共存。⑷阈值效应：细胞中突变型mtDNA达到一定数量，能量代谢不足以满足细胞生命活动需要时，才会表现出临床症状。⑸母系遗传：精子中线粒体数量很少，受精卵中的线粒体几乎全部来自卵子，因此，只有母亲的突变线粒体可以传给后代，临床上表现为母亲发病，子代可能发病，父亲发病，子代正常。⑹与nDNA的遗传密码不完全相同。⑺mtDNA的转录过程类似于原核生物，即在有丝分裂和减数分裂期间都要经过复制分离。53．尽管线粒体中存在DNA和蛋白质合成系统，但是，线粒体只能合成一小部分线粒体蛋白，呼吸链-氧化磷酸化系统的80多种蛋白质亚基中，mtDNA仅编码13种，绝大部分蛋白质亚基和其他维持线粒体结构和功能的蛋白质都依赖于核nDNA编码，在细胞质中合成后，经特定转运方式进入线粒体。此外，mtDNA基因的表达受nDNA的制约，mtDNA自我复制、转录需要由核nDNA编码的酶蛋白参与，线粒体的遗传系统只有靠核基因所合成的大量蛋白质的协调才能发挥作用，所以mtDNA基因的表达受核DNA的制约。54．线粒体基因组是人类基因组的重要组成部分，全长16569bp，不与组蛋白结合，呈裸露闭环双链状，根据其转录产物在CsCl中密度的不同分为重链和轻链，重链（H链）富含鸟嘌呤，轻链（L链）富含胞嘧啶。mtDNA编码线粒体中部分蛋白质和全部的tRNA、rRNA，能够独立进行复制、转录和翻译，但所含信息量小。mtDNA分为编码区与非编码区，编码区包括37个基因：2个基因编码线粒体核糖体的rRNA（16S、12S），22个基因编码线粒体中的tRNA，13个基因编码与线粒体氧化磷酸化（OXPHOS）有关的蛋白质。非编码区与mtDNA的复制及转录有关，包含H链复制的起始点（OH）、H链和L链转录的启动子（PH1、PH2、PL）以及4个保守序列。55．各基因之间排列极为紧凑，部分区域还出现重叠，即前一个基因的最后一段碱基与下一个基因的第一段碱基相衔接，利用率极高。无启动子和内含子，缺少终止密码子，仅以U或UA结尾。基因间隔区只有87bp，占mtDNA总长度的的0.5%。因而，mtDNA任何区域的突变都可能导致线粒体氧化磷酸化功能的病理性改变。56．mtDNA非编码区与mtDNA的复制及转录有关，包含H链复制的起始点（OH）、H链和L链转录的启动子（PH1、PH2、PL）以及4个保守序列。57．D环区是线粒体基因组中进化速度最快的DNA序列，极少有同源性，而且参与的碱基数目不等，其16024～16365nt及73～340nt两个区域为多态性高发区，分别称为高变区Ⅰ（hypervariableregionⅠ，HVⅠ）及高变区Ⅱ（hypervariableregionⅡ，HVⅡ），这两个区域的高度多态性导致了个体间的高度差异，适用于群体遗传学研究，如生物进化、种族迁移、亲缘关系鉴定等。58．①mtDNA两条链均有编码功能：重链编码2个rRNA、12个mRNA和14个tRNA；轻链编码1个mRNA和8个tRNA；②两条链从D-环区的启动子处同时开始以相同速率转录，L链按顺时针方向转录，H链按逆时针方向转录；③mtDNA的基因之间无终止子，因此两条链各自产生一个巨大的多顺反子初级转录产物。H链还产生一个较短的、合成活跃的RNA转录产物，其中包含2个tRNA和2个mRNA；④tRNA基因通常位于mRNA基因和rRNA基因之间，每个tRNA基因的5′端与mRNA基因的3′端紧密相连，核酸酶准确识别初级转录产物中tRNA序列，并在tRNA两端剪切转录本，形成单基因的mRNA、tRNA和rRNA，剪切下来的mRNA无5′帽结构，在polyA聚合酶的作用下，在3′端合成一段polyA，成为成熟的mRNA。初级转录产物中无信息的片段被很快降解；⑤mtDNA的遗传密码与nDNA不完全相同：UGA编码色氨酸而非终止信号，AGA、AGG是终止信号而非精氨酸，AUA编码甲硫氨酸兼启动信号，而不是异亮氨酸的密码子；⑥线粒体中的tRNA兼用性较强，其反密码子严格识别密码子的前两位碱基，但第3位碱基的识别有一定的自由度（称碱基摆动），可以识别4种碱基中的任何一种，因此，1个tRNA往往可识别几个密码子，22个tRNA便可识别线粒体mRNA的全部密码子。59．mtDNA可进行半保留复制，其H链复制的起始点（OH）与L链复制起始点（OL）相隔2/3个mtDNA。复制起始于L链的转录启动子，首先以L链为模板合成一段RNA作为H链复制的引物，在DNA聚合酶作用下，复制一条互补的H链，取代亲代H链与L链互补。被置换的亲代H链保持单链状态，这段发生置换的区域称为置换环或D环，故此种DNA复制方式称D-环复制。随着新H链的合成，D环延伸，轻链复制起始点OL暴露，L链开始以被置换的亲代H链为模板沿逆时针方向复制。当H链合成结束时，L链只合成了1/3，此时mtDNA有两个环：一个是已完成复制的环状双链DNA，另一个是正在复制、有部分单链的DNA环。两条链的复制全部完成后，起始点的RNA引物被切除，缺口封闭，两条子代DNA分子分离。新合成的线粒体DNA是松弛型的，约需40分钟成为超螺旋状态。60．①细胞中线粒体的异质性水平；②组织器官对能量的依赖程度；③能引起特定组织器官功能障碍的突变mtDNA的最少数量；④同一组织在不同功能状态对OXPHOS损伤的敏感性不同；⑤线粒体疾病的临床多样性也与发育阶段有关；⑥突变mtDNA随年龄增加在细胞中逐渐积累，因而线粒体疾病常表现为与年龄相关的渐进性加重。61．确定一个mtDNA是否为致病性突变，有以下几个标准：①突变发生于高度保守的序列或发生突变的位点有明显的功能重要性；②该突变可引起呼吸链缺损；③正常人群中未发现该mtDNA突变类型，在来自不同家系但有类似表型的患者中发现相同的突变；④有异质性存在，而且异质性程度与疾病严重程度正相关。62．mtDNA基因突变可影响OXPHOS功能，使ATP合成减少，一旦线粒体不能提供足够的能量则可引起细胞发生退变甚至坏死，导致一些组织和器官功能的减退，出现相应的临床症状。mtDNA突变类型主要包括点突变、大片段重组和mtDNA数量减少。63．点突变发生的位置不同，所产生的效应也不同。已知的由mtDNA突变所引起的疾病中，2/3的点突变发生在与线粒体内蛋白质翻译有关的tRNA或rRNA基因上，使tRNA和rRNA的结构异常，普遍影响了mtDNA编码的全部多肽链的翻译过程，导致呼吸链中多种酶合成障碍；点突变发生于mRNA相关的基因上，可导致多肽链合成过程中的错义突变，进而影响氧化磷酸化相关酶的结构及活性，使细胞氧化磷酸化功能下降。64．mtDNA的大片段重组包括缺失和重复，以缺失较为常见。大片段的缺失往往涉及多个基因，可导致线粒体OXPHOS功能下降，产生的ATP减少，从而影响组织器官的功能。65．在连续的分裂过程中，异质性细胞中突变型mtDNA和野生型mtDNA的比例会发生漂变，向同质性的方向发展。分裂旺盛的细胞（如血细胞）往往有排斥突变mtDNA的趋势，经无数次分裂后，细胞逐渐成为只有野生型mtDNA的同质性细胞。突变mtDNA具有复制优势，在分裂不旺盛的细胞（如肌细胞）中逐渐积累，形成只有突变型mtDNA的同质性细胞。漂变的结果，表型也随之发生改变。66．①mtDNA中基因排列非常紧凑，任何mtDNA的突变都可能会影响到其基因组内的某一重要功能区域；②mtDNA是裸露的分子，不与组蛋白结合，缺乏组蛋白的保护；③mtDNA位于线粒体内膜附近，直接暴露于呼吸链代谢产生的超氧粒子和电子传递产生的羟自由基中，极易受氧化损伤。④mtDNA复制频率较高，复制时不对称。亲代H链被替换下来后，长时间处于单链状态，直至子代L链合成，而单链DNA可自发脱氨基，导致点突变；⑤缺乏有效的DNA损伤修复能力。67．细胞分裂时，突变型和野生型mtDNA发生分离，随机地分配到子细胞中，使子细胞拥有不同比例的突变型mtDNA分子，这种随机分配导致mtDNA异质性变化的过程称为复制分离。第七章多基因遗传病68．①两种遗传性状的共同之处：都有一定的遗传基础，常表现有家族的倾向；②两种性状遗传的不同之处：单基因遗传是由一对等位基因决定；遗传方式较明确，既显性或隐性；群体变异曲线是不连续分布，呈现2～3个峰；显性和隐性表现型比例按1/2或1/4规律遗传，表现为质量性状。多基因遗传由多对微效基因和环境因素共同决定的性状；遗传方式不明确，；变异在群体中呈连续分布，表现为数量性状。69．一级亲属发病率：44/1002×100%=4.40%查X和a值表得Xg=2.929，ag=3.217和Xr=1.706由b=（Xg-Xr）/ag=（2.929-1.706）/3.217=0.38则，遗传率：h2=b/r=0.38/0.5=0.76=76%70．①该病的遗传度和一般群体的发病率的大小：当某一种多基因病的遗传度在70%～80%，一般群体的发病率在0.1%～1%之间时，患者一级亲属的再发风险可采用Edward公式，即患者一级亲属的再发风险f=√p(p：一般群体的患病率)；②多基因的累加效应与再发风险：患病人数越多，反应了双亲带有的易患基因数量越多，则其再次生育的再发风险越高。病情越严重的患者必然带有越多的易患基因，其双亲也会带有较多的易患基因，所以再次生育时复发风险也将相应地增高；③性别差异与再发风险：有些多基因遗传病的群体发病率有性别差异，发病率低的性别易患性阈值高，该性别患者易患性则高即带有更多的致病基因，则基亲属发病风险也相对增高。反之，发病率高的性别，易患性阈值低，发病个体易患性低即所带致病基因少，其子女发病风险就低。71．多基因假说论点：⑴数量性状的遗传基础也是基因，但是两对以上的等位基因；⑵不同对基因之间没有显性隐性之分，都是共显性；⑶每对基因对性状所起的作用都是微小的，但具有累加效应；⑷数量性状的遗传受遗传和环境双重因素的作用。72．多基因遗传具有3个特点：①两个极端变异的个体杂交后，子1代都是中间类型，也有一定的变异范围；②两个子1代个体杂交后，子2代大部分也是中间类型，子2代将形成更广范围的变异；③在随机杂交的群体中，变异范围广泛，大多数个体接近于中间类型，极端变异的个体很少。73．①受群体患病率影响，表现为常见病其亲属患病率较高，少见病其亲属患病率较低，但两者间的关系不完全成正比。②发病有家族聚集倾向，患者亲属的发病率高于群体发病率，但绘制成系谱后，不符合任何一种单基因遗传方式，同胞中的发病率远低于1/2或1/4；③受亲属等级影响，亲属关系愈密切，患病率愈高。随着亲属级别的降低，患者亲属的发病风险迅速降低，群体发病率越低的病种，这种特征越明显；④近亲婚配时，子女发病风险也增高，但不如常染色体隐性遗传病那样显著；⑤发病率存在着种族差异。74．该病的遗传率为80%，群体发病率为0.49%，即0.1%～1%，这对表型正常的夫妇生过一个该病患儿，生第二个孩子（一级亲属）的患病风险为群体发病率的平方根，即7%。75．患者一级亲属发病率为123/1502=8%，对照者一级亲属发病率为60/1502=4%，分别查得Xr、Xc和a，全部患者发病率(q)p=(1-q)x值a值对照者一级亲属1502600.040.963.3533.613患者一级亲属15021230.080.923.1563.429由于资料来自患者和对照者的一级亲属，故用下式求b值：p(Xc-Xr)0.96(3.353-3.156)b===0.052a3.613h2=b/r=0.052/0.5=0.104=10.4%76.单卵双生子发病一致率约为23/23=82%；双卵双生子发病一致率为23/2=8.7%，依此计算哮喘病的遗传率为：CMZ-CDZ82-8.773.3h2====0.802≈80%100-CDZ100-8.791.377.多基因遗传病随着患者亲属级别降低而发病风险迅速降低的特点与易患性的正态分布有关。假设某种多基因遗传病的遗传率为100％，即此病易患性的变异完全取决于遗传因素。由于患者一级亲属的基因有1／2与患者相同，所以其易患性平均值位于一般群体易患性平均值与患者易患性平均值之间的1／2处；同理，患者二级亲属易患性平均值位于一级亲属与一般群体易患性平均值之间的1／2处；患者三级亲属易患性平均值位于二级亲属与一般群体易患性平均值之间1／2处。因此，从几何图形来看，与一级亲属发病率相比较，二级、三级亲属的发病率迅速降低，不是依次递减1／2。78．某个多基因遗传病的群体发病率应在0.1%～1%之间，遗传率应为70%～80%。79．一级亲属发病率：80/768×100%=10.4%，查X和a表得Xg=2.326,a=2.665和Xr=1.259,由b=(Xg-Xr)/a=(2.326-1.259)/2.665=0.40；则遗传率h2=b/r=0.40/0.5=0.80=80%第八章染色体病80．染色体多态性是在正常人群中可看到各种染色体的恒定微小变异，主要表现为一对同源染色体的形态结构、带纹宽度和着色强度等有着明显的差异，例如，Y染色体的长度变异，近端着丝粒染色体的短臂及随体柄部次缢痕的增长或缩短、随体的有无、大小以及重复等。第1、9、和16号染色体次缢痕的变异。染色体的多态性是按孟德尔方式遗传的，可以以一定的遗传方式传递给下一代，可作为较稳定的、显微镜下可见的遗传标志，应用于临床实践和研究工作。例如，基因定位，亲权鉴定、额外或异常染色体来源的追溯等。81．染色体畸变可以自发地产生，称为自发畸变；也可通过物理的、化学的和生物的诱变作用而产生，称为诱发畸变；还可由亲代遗传而来。造成染色体畸变的原因是多方面的，主要包括以下几个方面：①物理因素:大量的电离辐射对人类有极大的潜在危险。当细胞受到电离辐射后，可引起细胞内染色体发生异常（畸变）。其畸变率随射线剂量的增高而增高；②化学因素:如一些化学药品、农药、毒物和抗代谢药等，都可以引起染色体畸变；③生物因素:可导致染色体畸变。它包括两个方面：一是由生物体所产生的生物类毒素所致，另一是某些生物体如病毒。霉菌毒素具有一定的致癌作用，同时也可引起细胞内染色体畸变；④染色体畸变也可由遗传因素所致。当一个新生命形成时，它有可能承继了父母的那条异常的染色体，成为一个染色体异常的患者；⑤母亲年龄:母亲年龄增大时，所生子女的体细胞中某一序号染色体有三条的情况要多于一般人群。如母亲大于35岁时，生育先天愚型（21三体综合征）患儿的频率增高。这与生殖细胞老化及合子早期所处的宫内环境有关。82．整倍体改变的机制主要有双雌受精、双雄受精、核内复制和核内有丝分裂等。①双雄受精：一个正常的卵子同时与两个正常的精子发生受精称为双雄受精。由于每个精子带有一个染色体组，所以当两个精子同时进入一个卵细胞时，就将两个染色体组同时带入了这一卵细胞，所形成的合子内则含有三个染色体组（三倍体），可形成69，XXX、69，XXY和69，XYY三种类型的受精卵。②双雌受精：一个二倍体的异常卵子与一个正常的精子发生受精，从而产生一个三倍体的合子，称为双雌受精。在卵细胞发生的第二次减数分裂过程中，次级卵母细胞由于某种原因未形成第二极体，因此应分给第二极体的染色体组仍留在卵细胞中，使该卵细胞成为异常卵细胞。当它与一个正常的精子结合后，就将形成含有三个染色体组的合子（三倍体），可形成69，XXX或69，XXY两种核型的受精卵③核内复制：是在一次细胞分裂时，DNA不是复制一次，而是复制了两次，而细胞只分裂了一次。这样形成的两个子细胞都是四倍体，这是肿瘤细胞常见的染色体异常特征之一。④核内有丝分裂：在正常的细胞分裂时，染色体正常复制了一次，但至分裂中期时，核膜仍未破裂、消失，也无纺锤体的形成，因此，细胞分裂未能进入后期和末期，没有细胞质的分裂，结果细胞内含有四个染色体组，形成了四倍体，即核内有丝分裂。归纳来说，三倍体的形成原因可为双雌受精或双雄受精；四倍体形成的主要原因是核内复制。83．一条染色体的断片移接到另一条非同源染色体的臂上，这种结构畸变称为易位。常见的易位方式有相互易位、罗伯逊易位、插入易位和复杂易位等。①相互易位是两条染色体同时发生断裂，断片交换位置后重接。形成两条衍生染色体。当相互易位仅涉及位置的改变而不造成染色体片段的增减时，则称为平衡易位。②罗伯逊易位又称着丝粒融合。这是发生于近端着丝粒染色体的一种易位形式。当两个近端着丝粒染色体在着丝粒部位或着丝粒附近部位发生断裂后，二者的长臂在着丝粒处接合在一起，形成一条由长臂构成的衍生染色体；两个短臂则构成一个小染色体，小染色体往往在第二次分裂时丢失，这可能是由于其缺乏着丝粒或者是由于其完全由异染色质构成所至。由于丢失的小染色体几乎全是异染色质，而由两条长臂构成的染色体上则几乎包含了两条染色体的全部基因，因此，罗伯逊易位携带者虽然只有45条染色体，但表型一般正常，只在形成配子的时候会出现异常，造成胚胎死亡而流产或出生先天畸形等患儿。③插入易位是两条非同源染色体同时发生断裂，但只有其中一条染色体的片段插入到另一条染色体的非末端部位。只有发生了三次断裂时，才可能发生插入易位。④复杂易位是涉及三条或三条以上染色体的易位。84．人类细胞遗传学命名的国际体制（ISCN）制定了有关人类染色体以及染色体畸变等的命名方法。结构畸变染色体核型的描述方法有简式和详式两种：①简式：在简式中，对染色体结构的改变只用其断点来表示。按国际命名规定，应依次写明染色体总数，性染色体组成，然后用一个字母（如t）或三联字符号（如del）写明重排染色体的类型，其后的第一个括弧内写明染色体的序号，第二个括弧写明区号、带号以表示断点；②详式：在详式中，除了简式中应写明的内容外，与简式有所不同，即是在最后一个括弧中不是只描述断裂点，而是描述重排染色体带的组成。85．倒位是某一染色体发生两次断裂后，两断点之间的片段旋转180°后重接，造成染色体上基因顺序的重排。染色体的倒位可以发生在同一臂（长臂或短臂）内，也可以发生在两臂之间，分别称为臂间倒位和臂内倒位。倒位染色体在减数分裂同源染色体联会时，如倒位片段很小，倒位片段可能不发生配对，其余区段配对正常；如倒位片段很长，倒位的染色体可能倒过来和正常的染色体配对，形成一个环，称为倒位环。环内两条非姐妹染色单体间发生单体交换，随后形成的四条染色体中，一条是交换型的双着丝粒染色体，断裂后形成带有缺失的配子；一条无着丝粒（交换型）染色体，不能向两极移动而丢失。另两条是正常的（非交换）染色体（其中一条倒位的染色体）。通常只是含有非交换染色体的配子才能产生有活力的后代。减数分裂的4个产物中，两个是原来的非交换染色体，其中一条为非到位的，另一条是臂内到位的；另两条则是交换的产物，有些基因重复，有些基因缺失。通常只带有两条完整基因的染色体的配子才能产生存活的后代。因此，无论在臂间倒位或臂内倒位的杂合子后代中都见不到遗传重组。所以在这个意义上讲，倒位的遗传学效应是可以抑制或大大地降低基因的重组。86．常见的相互易位的纯合子没有明显的细胞学特征，它们在减数分裂时配对正常，可以从一个细胞世代传到另一个细胞世代。易位杂合体在减数分裂的粗线期，由于同源部分的联会配对而形成特征性的四射体。随着分裂进行，四射体逐步开放形成一个环型或双环的“8”字形。减数分裂后期，染色体走向两极时表现不同的分离方式：邻位分离-1、邻位分离-2和对位分离及3︰1分离。例如，一个个体发生了2/5易后，将缺少一条正常的2号染色体和一条正常的5号染色体，而多了二条衍生的染色体：der（2）和der（5），核型为46，XX（XY），-2，-5，+der（2），+der（5），t（2;5）（q21;q31），称为2/5染色体平衡易位携带者，其表型正常，但在形成生殖细胞的减数分裂的前期时，易位染色体将会在配对时形成四射体。至后Ⅰ期时，由于出现对位分离、邻位分离和3︰1分离，结果可形成18种配子。其中仅一种配子是正常的，一种是平衡易位的，其余16种都是不平衡的。与正常配子受精后，所形成的合子中，大部分都将形成单体或部分单体，三体或部分三体，导致流产、死胎或畸形儿。87．重复是一个染色体上某一片段增加了一份以上的现象，使这些片段的基因多了一份或几份。原因是同源染色体之间的不等交换或染色单体之间的不等交换以及染色体片段的插入等。重复的分子细胞效应比缺失缓和，但如果重复片段较大也会影响个体的生活力，甚至死亡。重复会导致减数分裂时同源染色体发生不等交换，结果产生一条有部分缺失的染色体，和一条重复的染色体，从而产生种种异常配子。88．缺失是染色体片段的丢失，缺失使位于这个片段的基因也随之发生丢失。按染色体断点的数量和位置可分为末端缺失和中间缺失两类。两种类型的缺失其结果都是丢失了一段无着丝粒片段，原因是在细胞分裂时，纺锤丝不能附着在无着丝粒的片段上，致使它们在细胞分裂过程中丢失。丢失的片段大小不同将有不同的生物学效应。大片段的缺失甚至在杂合状态下也是致死的，X染色体的缺失则半合子一般也会死亡，只有一部分存活下来，但也是异常个体。如果缺失的部分包括某些显性基因，则同源染色体上与这一缺失相对应位置上的隐性等位基因就得以表现，这一现象称为假显性。89．缺失是染色体片段的丢失，缺失使位于这个片段的基因也随之发生丢失。按染色体断点的数量和位置可分为末端缺失和中间缺失两类：①末端缺失指染色体的臂发生断裂后，未发生重接，无着丝粒的片段不能与纺锤丝相连而丢失。②中间缺失指一条染色体的同一臂上发生了两次断裂，两个断点之间的片段丢失，其余的两个断片重接。90．倒位是某一染色体发生两次断裂后，两断点之间的片段旋转180°后重接，造成染色体上基因顺序的重排。染色体的倒位可以发生在同一臂（长臂或短臂）内，也可以发生在两臂之间，分别称为臂间倒位和臂内倒位：①臂内倒位：一条染色体的某一臂上同时发生了两次断裂，两断点之间的片段旋转180度后重接。②臂间倒位：一条染色体的长、短臂各发生了一次断裂，中间断片颠倒后重接，则形成了一条臂间倒位染色体。91．一条染色体的断片移接到另一条非同源染色体的臂上，这种结构畸变称为易位。常见的易位方式有相互易位、罗伯逊易位和插入易位等。①相互易位是两条染色体同时发生断裂，断片交换位置后重接。形成两条衍生染色体。当相互易位仅涉及位置的改变而不造成染色体片段的增减时，则称为平衡易位。②罗伯逊易位又称着丝粒融合。这是发生于近端着丝粒染色体的一种易位形式。当两个近端着丝粒染色体在着丝粒部位或着丝粒附近部位发生断裂后，二者的长臂在着丝粒处接合在一起，形成一条由长臂构成的衍生染色体；两个短臂则构成一个小染色体，小染色体往往在第二次分裂时丢失，这可能是由于其缺乏着丝粒或者是由于其完全由异染色质构成所至。由于丢失的小染色体几乎全是异染色质，而由两条长臂构成的染色体上则几乎包含了两条染色体的全部基因，因此，罗伯逊易位携带者虽然只有45条染色体，但表型一般正常，只在形成配子的时候会出现异常，造成胚胎死亡而流产或出生先天畸形等患儿。③插入易位，两条非同源染色体同时发生断裂，但只有其中一条染色体的片段插入到另一条染色体的非末端部位。只有发生了三次断裂时，才可能发生插入易位。④复杂易位：有两条以上的染色体发生断裂及断片易位形成的染色体易位情况复杂，称为复杂易位。92．一条染色体的两个臂在形态遗传结构上完全相同，称为等臂染色体。等臂染色体一般是由于着丝粒分裂异常造成的。在正常的细胞分裂中，着丝粒纵裂，姐妹染色单体分离，形成两条具有长、短臂的染色体。如果着丝粒横裂，长臂、短臂各自形成一条染色体，即形成了一条具有两个长臂和一条具有两个短臂的等臂染色体。93．插入是一条染色体的片段插入到另一条染色体中的现象。它实际上也是一种易位。只有在发生了一共三次断裂时，“插入”才有可能发生。插入可以是正向的，也可以是倒转了180°，故为反方向插入。插入如发生在同源染色体间，就会在一条染色体上发生重复，而另一条同源染色体则缺失了同一节段的染色体。94．染色体畸变在细胞周期的不同时相有不同特点。在有丝分裂中，如在G1期和S期发生畸变，一般是染色体型的；而在S期和G2期及分裂前期发生畸变，则导致染色单体型。如畸变只涉及到一条染色体，或所形成的畸变染色体只有一个有活性的着丝粒，这些畸变的染色体在细胞有丝分裂中能完整地传给子细胞，这种畸变为稳定型染色体畸变。无着丝粒片段在细胞分裂后期不能定向运动而丢失。具有两个或两个以上具有活性的着丝粒的染色体，在有丝分裂后期形成染色体桥而导致细胞死亡或产生新的畸变，这种畸变为非稳定型畸变。在减数分裂中，经历了同源染色体的联会配对，交换和分离的过程，