第一章1．試述遺傳病的主要特點。2．試述遺傳病的種類。第二章3.試述基因定義的沿革。4.簡述斷裂基因的特點。5.說明RNA編輯的生物學意義。6.試述miRNA與siRNA之間異同點。7.簡述蛋白質合成過程。8.簡述核糖體上與蛋白質合成有關的結合位點與催化位點。9.何謂突變，它包括哪兩種類型？10.基因突變的特征是什么？簡述其分子機制。11.紫外線引起DNA損傷修復的主要方式有哪些？簡述切除修復和重組修復的過程。12.如果切除修復和重組修復有缺陷，將分別引起什么后果？13.何謂移碼突變？什么樣的DNA的改變可以引起移碼突變？第三章人類基因組學14.概述基因組學的研究內容。15.說明HGP的科學目標和工作任務。16.什么是遺傳圖和物理圖？簡述構建原理。17.基因定位的主要方法的特點是什么？18.說明基因克隆的三種研究策略。19.說明基因組醫學在遺傳病研究中的應用。第四章染色體20.細胞周期分為那幾個時期？各時期的特點是什么？21.簡述精子發生的過程。22.簡述染色體的形成過程。23.比較常染色質與異染色質異同。24.減數分裂前期有哪些分期？試述各分期特點。25.什么是減數分裂？其發生的意義何在？26.細胞周期中間期各分期的特點有那些？27.簡述人類染色體的多態性及其應用。28.高分辨率顯帶染色體如何命名，有何意義。29.說明顯帶染色體是如何描述的。30.常用的染色體顯帶技術有哪些？31.人類染色體是如何分組的，核型是如何描述的？第五章單基因遺傳病32．一對表型正常的夫婦生出了一個先天聾啞的女兒，此聾啞女兒長大后與先天聾啞男子結婚并生育了一個表型正常的兒子，試分析其原因。33．一對表型正常的夫婦，婚后生出了一個患有白化病的女兒和一個紅綠色盲的兒子，請分析其原因。34．一家系，第Ⅰ代男性為一Huntington舞蹈癥患者，41歲時發病，其與一正常女性結婚后生育一子三女，兒子和一女兒也是Huntington舞蹈癥患者，兒子發病年齡為35歲，女兒37歲時發病。兒子婚后生育一子一女，兒子在29歲時發病，且病情較其父親嚴重；女兒婚后所生兒子也是一Huntington舞蹈癥患者，但發病年齡與母親一樣。請對此家系做一分析。35．請問X連鎖隱性遺傳有哪些特點？36．多指（軸后A型）為一常染色體顯性遺傳病，外顯率為75%。①雜合體患者與正常個體婚配，其子女患病的可能比例是多少？②雜合體間婚配子女發病風險是多少？37．一個有O型和M型血型的人與一個有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．下圖為某遺傳病的系譜，由此回答下列問題：（1）判斷此病的遺傳方式，寫出先證者的基因型。（2）患者的正常同胞是攜帶者的概率是多少？（3）如果人群中攜帶者的頻率是1/100，問Ⅲ3隨機婚配生下患者的概率是多少？39．判斷下列系譜的遺傳方式，簡述原因并寫出患者及雙親的基因型。40．幼兒黑蒙性白癡是一種嚴重的精神病，屬常染色體隱性遺傳病。（1）如兩個正常的雙親生了一個患病的女兒和一個正常的兒子，那這個兒子攜帶此隱性基因的概率是多少？（2）這個兒子與一個正常的女人結婚，他們生的第一個孩子患此病，那么第二個孩子患此病的幾率是多少？41．分析系譜問:（1）此系譜符合哪種遺傳方式?（2）判斷的根據是什么?

（3）寫出病人及父母的基因型。42．丈夫的血型為B型，他的父親是O型，妻子的血型為AB型，試分析后代可能出現的血型，不可能出現的血型類型。43．判斷下面系譜的遺傳方式，說明判斷根據，寫出Ⅱ1、Ⅱ3、Ⅲ1、Ⅲ3、Ⅳ2、Ⅳ5個體可能具有的基因型。（以B代表顯性基因，b代表隱性基因）44．判斷下面系譜的遺傳方式，說明判斷的根據，寫出Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ8、Ⅳ2、Ⅳ5、Ⅳ6個體可能具有的基因型。（以D代表顯性基因，d代表隱性基因）45．判斷下面系譜的遺傳方式，說明判斷的根據，寫出Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ5、Ⅲ1、Ⅲ3、Ⅲ6個體可能具有的基因型。（以A代表顯性基因，a代表隱性基因）46．人類眼睛顏色是遺傳的，即褐色由顯性基因控制，藍色由其相對的隱性基因控制。假定，一個藍眼睛的男人和一個褐色眼睛的女人結婚，而該女人的母親為藍眼睛。試分析他們生有藍眼色孩子的預期比率如何？47．一個其父為色盲的正常女人與一個正常男人結婚，預期其子女的類型及比率如何？48．大約在70個表型正常的人中有一個白化基因雜合子。一個表型正常其雙親也正常但有一個白化病弟弟的女人，與一個無親緣關系的正常男人結婚，問他們如果生育，生出白化兒的概率是多少？如果這個女人與其表型正常的表兄結婚，其子女患白化癥的概率是多少？49．人類的并指受顯性基因A控制，先天性近視受隱性基因d控制。這些基因位于常染色體上，是自由組合的。有一對夫婦，男方是并指但視覺正常，女方的手指與視覺均正常，他們的第一個孩子手指正常但近視。試問（1）這一家三口人的基因型（2）這對夫婦以后所生子女中，還可能出現何種表現型。50．下圖是一位血友病患者的家系譜，血友病是隱性的致病基因（h）控制，位于X染色體上。（1）請寫出Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅳ2和Ⅳ3的基因型。（2）為什么正常男性Ⅰ2的后代中，會出現男性患者？（3）為什么患者Ⅱ3的女兒正常，卻生下血友病的外孫？第六章線粒體遺傳病51.什么是mtDNA？它有什么特性？52.說明線粒體的遺傳規律。53.簡述nDNA在線粒體遺傳中的作用。54.簡述人類線粒體基因組的結構和功能。55.mtDNA編碼區內的基因排列有何特點？56.mtDNA非編碼區有何功能？57.D環區的多態性研究有何意義？58.與核基因轉錄比較，mtDNA的轉錄有何特點？59.簡述mtDNA的復制過程。60.哪些因素與線粒體病的外顯率、表現度有關？61.如何確定一個mtDNA是否為致病性突變？62.mtDNA基因突變的后果和主要突變類型是什么？63.mtDNA基因點突變會產生什么效應？64.mtDNA的大片段重組有哪些類型？產生何種效應？65.異質性細胞如何發生漂變？66.簡述mtDNA基因突變率高的分子機制。67.什么是mtDNA的復制分離？第七章多基因遺傳病68．質量性狀與數量性狀的有何異同？69．唇裂在我國人群中發病率為17/10000，調查100例先癥者的家系，患者一級親屬1002人中，有44人發病。求唇裂的遺傳率。70．在估計多基因遺傳病的發病風險時，應考慮哪些情況？71.簡述多基因遺傳假說的論點。72．簡述多基因遺傳特點。73．與單基因病相比，多基因病有哪些不同的特點？74.有一種多基因遺傳病的遺傳率為80%，群體發病率為0.49%，如一對表型正常的夫婦已生過一個該病患兒，生第二個孩子的患病風險是多少？75.有人調查消化性潰瘍的一級親屬1502人，其中123人也患消化性潰瘍，而在年齡、性別均與患者相應的無該病的1502名對照者中，有60人患消化性潰瘍，試計算消化性潰瘍的遺傳率。76.調查28對單卵雙生子中，同發哮喘病病的有23對；23對雙卵雙生子中，同發此病的有2對，計算哮喘病的遺傳率。77.為什么多基因遺傳病發病風險隨患者親屬級別降低而迅速降低？78．應用Edward公式估算患者一級親屬的發病風險需要何條件？79.精神分裂癥的一般人群發病率為1%，在患者親屬768人中，有80人發病。求精神分裂癥的遺傳率。第八章染色體病80.簡述人類染色體的多態性及其應用。81.導致染色體畸變的原因有哪些？82.整倍體形成的機制。83.各種方式的易位有何不同？84.染色體結構畸變的描述方法。85.倒位產生機制及遺傳學效應。86.相互易位有何遺傳學效應。87.重復的產生機制及遺傳學效應。88.缺失拉生機制及遺傳學效應。89.何謂缺失，如何分類？90.何謂倒位，如何分類？91.何謂易位，如何分類？92.等臂染色體及其形成的機制。93.插入與易位、重復之間有何關系。94.畸變發生的時期及畸變染色體的著絲粒數目對染色體畸變有何影響？95.染色體不分離與嵌合體有何關系？96.試述染色體病的一般特點。97.請說出“47，XX，+21”所表示的病名，及其發生原因和主要臨床特征？98.試述Down綜合征的一般特點。99.何謂Edward綜合征？其典型核型及其產生原因？100.試述Down綜合征的遺傳學分型及各型產生的原因。101.為何高齡孕婦需做染色體產前診斷？102.一對夫婦表型正常，妻子曾五次懷孕，其中兩次流產，其所生的三個子女2中兩個表型正常，另一個為先天愚型患兒，經染色體檢查，其核型為46，XY，-14，+t（14q21q），兩個表型正常孩子的核型均為45，-14，-21，+t（14q21q），問：這對夫婦可能的核型是什么？如果再次生育結果將如何？103.核型“46，XY/47，XY，+21”所表示的意義，及其產生的原因？104.為何Down綜合征的發生率隨母親生育年齡的增高而增高？105.為何21/21平衡易位攜帶者不應生育？106.一女性因原發性閉經、無子宮等性發育異常而做染色體檢查，核型為46，XY，請分析此病例產生的可能的原因。107.一對夫婦表型正常，曾因兩次不明原因流產前來進行遺傳咨詢，經染色體檢查發現丈夫核型正常，妻子為14/21染色體平衡易位攜帶者，現妻子再次懷孕，孕期已10周，請分析兩次流產可能的原因，并說說你對他們有何建議？108.何謂Turner綜合征？其典型的核型及其產生的原因是什么？主要的臨床表現？109.請說出“46，Xp-”所代表的意義，及其產生的原因和主要臨床特征。第九章群體遺傳學110.現有20萬人組成的一個群體，其中20人患苯丙酮尿癥，該群體中，苯丙酮尿癥的致病基因頻率是多少？已知苯丙酮尿癥的適合度為0.2，請問該群體中苯丙酮尿癥基因的突變率是多少？111.今有一男子，外祖母是一白化病患者，他和姨表妹婚后試計算生出白化病患兒的風險有多大？112.某地調查11萬人，其中尿黑酸尿病患者11人。該地的一正常男子與其舅表妹結婚，利用近婚系數計算其子女患該病的風險為多少？生有一個正常女兒和一個正常兒子后，該男子和舅表妹離婚后與無血緣關系的女子結婚，子女發病風險是多少？以上近親結婚子女發病風險比隨機結婚子女發病風險增加了多少倍？113.何謂Hardy-Weinberg定律？簡述影響群體遺傳平衡的因素及其作用。114.有人在某地調查發現，108名軟骨發育不全患者共生育了27個子女，這些患者的457名正常同胞共生育了582個子女。問軟骨發育不全的適合度是多少？115.某市調查發現，所生的94705個孩子中，軟骨發育不全患者為10名，問該病發病率為多少？又知該病的選擇系數為0.80，問該病的致病基因突變率為多少？116.已知血友病A的男性發病率為0.00008，適合度f=0.29,問，該病的致病基因突變率是多少？117.白化病基因的頻率為0.01，如果選擇壓力增加，使所有白化病患者均不能生育，需經過多少代才能使其基因頻率降低為0.005？118.假設苯丙酮尿癥基因頻率為0.01，突變率為50×10-6/代，f=0,患者不能生育。現通過飲食治療，治愈者的生育率與正常人一樣，f=1.這樣，要經過多少代致病基因頻率增高一倍？第十三章腫瘤遺傳學119.癌基因有哪幾類？120.癌基因有哪幾種激活方式？121.有關腫瘤發生的遺傳機制有哪些主要學說？122.什么是腫瘤發生的單克隆起源假說？有哪些支持證據？123.說明惡性腫瘤發生與染色體不穩定綜合征。124.說明惡性腫瘤發生與染色體異常的關系。125.試述原癌基因按其產物功能分類及其各自功能。126.說明惡性腫瘤發生的多步驟遺傳損傷學說。127.說明p53的功能及其失活機制。第十四章遺傳病的診斷128.對現癥遺傳病患者診斷的主要內容有哪些？129.家系分析在遺傳病診斷中有何意義？進行家系分析時應注意哪些問題？130.什么是癥狀前診斷？如何何進行癥狀前診斷？131.何謂產前診斷？怎樣進行產前診斷？132.產前診斷的適應征有哪些？133.可進行產前診斷的材料有哪些？怎樣獲得這些材料？134.基因診斷的途徑有哪幾種？135.基因診斷的基本方法有哪些？各方法的基本原理是什么？136.9.PCR如何對由基因缺失或點突變引起的遺傳病進行診斷？137.什么是PCR-RFLP技術？該技術的原理和基本過程如何？138.什么是PPCR-ASO技術？該技術的原理和基本過程如何？139.什么是PCR-SSCP技術？該技術的原理和基本過程如何？140.單基因病的診斷應如何進行？應注意哪些問題？141.和傳統的診斷方法相比，基因診斷有什么優點？142.染色體檢查的適應征有哪些？143.什么是生物化學檢查？它是怎樣診斷遺傳病的？144.舉例說明怎樣對點突變型單基因病進行基因診斷？145.什么是植入前遺傳學診斷？其基本技術主要涉及哪幾個方面？146.有一對夫好他們已有一個孩子死于β地中海貧血，現在還有一個正常的兒子，他們要求知道正在懷孕的這個孩子是否會受累？你已經從羊水中得到胎兒的DNA，應用β-珠蛋白基因5′10kb的探針，檢測HindⅢRFLP，得到了如圖所示的β-珠蛋白基因等位片段，根據你的分析，這個胎兒是患者嗎?第十五章遺傳病的治療147.遺傳病的治療有哪些策略？148.傳統的遺傳病的治療方法有哪些，怎樣選擇應用？149.去其所余是藥物治療的原則之一，簡述其方法。150.對遺傳病怎樣進行酶療法？151.什么是基因治療？如何分類？152.簡述基因治療的策略。153.說明基因轉移的途徑、方法和特點。154.成功的基因治療必須具備的條件？155.基因治療中靶細胞的選用原則和種類有哪些？156.什么是藥物靶向治療157.轉基因過程中應注意哪些問題？158.以ADA缺乏癥為例說明基因治療遺傳病的過程。159.怎樣對腫瘤進行基因治療？160.基因治療目前還存在什么問題？答案第一章緒論問答題1．遺傳病一般具有垂直傳遞、先天性、家族性等主要特點，在家族中的分布具有一定的比例；部分遺傳病也可能因感染而發生。①垂直傳遞一些遺傳病表現連代傳遞，如多數的常染色體顯性遺傳病；②先天性許多遺傳病的病癥是生來就有的，如白化病是一種常染色體隱性遺傳病，嬰兒剛出生時就表現有“白化”癥狀；③家族性許多遺傳病具有家族聚集性，如Hutington舞蹈病患者往往具有陽性家族史；④基因突變和染色體畸變是發生遺傳病的根本原因；⑤只有生殖細胞或受精卵發生的遺傳物質改變才能傳遞。2．遺傳病的種類包括①單基因病；②多基因病；③染色體病；④體細胞遺傳病等4類。第二章基因3．答：①19世紀60年代，基因當時被稱為遺傳因子；②20世紀初，遺傳因子更名為基因；③20世紀20年代，研究證明基因位于染色體上，呈直線排列。認為基因是遺傳功能單位、突變單位和交換單位；④20世紀中期，由“一個基因決定一種酶”的學說發展到“—個基因一種蛋白質”，最后修正成“一個基因一條多肽鏈”。20世紀70年代末人們認識到，真核生物基因為斷裂基因；⑤現代遺傳學認為，基因是決定一定功能產物的DNA序列。有的基因有翻譯產物，有的基因僅有轉錄產物，如RNA基因等。4．答：①斷裂基因中的內含子和外顯子的關系不完全是固定不變的，有時會出現這樣的情況，即在同一條DNA分子上的某一段DNA順序，在作為編碼某一條多肽鏈的基因時是外顯子，但是它作為編碼另一條多肽鏈的基因時是內含子；②每個斷裂基因中第一個外顯子的上游和最末一個外顯子的下游，都有一段不被轉錄的非編碼區，稱為側翼順序；③斷裂基因結構中外顯子-內含子的接頭區是一高度保守的一致順序，稱為外顯子-內含子接頭。這是形成斷裂基因結構上又一個重要特點。5．答：RNA編輯的生物學意義主要表現在：①通過編輯的mRNA具有翻譯活性；②使該mRNA能被通讀；③在一些轉錄物5′末端可創造生成起始密碼子AUG，以調節翻譯活性；④RNA編輯可能與生物進化有關；⑤RNA編輯不偏離中心法則，因為提供編輯的信息源仍然來源于DNA貯藏的遺傳信息。6.答：miRNA與siRNA之間有許多相同之處：A.二者的長度都約在22bp左右。B.二者都依賴Dicer酶的加工，是Dicer的產物，所以具有Dicer產物的特點。C.二者生成都需要Argonaute家族蛋白存在。D.二者都是RISC組分，所以其功能界限變得不清晰，如二者在介導沉默機制上有重疊。E.miRNA和siRNA合成都是由雙鏈的RNA或RNA前體形成的。miRNA與siRNA也有一些不同點：A.根本區別是miRNA是內源的，是生物體的固有因素；而siRNA是人工體外合成的，通過轉染進入人體內，是RNA干涉的中間產物。B.結構上，miRNA是單鏈RNA，而siRNA是雙鏈RNA。C.Dicer酶對二者的加工過程不同，miRNA是不對稱加工，miRNA僅是剪切pre-miRNA的一個側臂，其他部分降解；而siRNA對稱地來源于雙鏈RNA的前體的兩側臂。D.在作用位置上，miRNA主要作用于靶標基因3′-UTR區，而siRNA可作用于mRNA的任何部位。E.在作用方式上，miRNA可抑制靶標基因的翻譯，也可以導致靶標基因降解，即在轉錄水平后和翻譯水平起作用，而siRNA只能導致靶標基因的降解，即為轉錄水平后調控。F.miRNA主要在發育過程中起作用，調節內源基因表達，而siRNA不參與生物生長，是RNAi的產物，原始作用是抑制轉座子活性和病毒感染。7.答：蛋白質合成的步驟蛋白質合成通常分為三個階段:起始、延伸和終止。每個階段都涉及到許多不同而重要的生化過程。（1）起始：mRNA中的AUG是起始信號。甲酰-tRNAiMet(蛋白質-GTP復合體參與)結合于mRNA一個特定的部位,靠近AUG起始密碼子處。起始因子(IF)、tRNA、mRNA和核糖體小亞基形成起始復合體。在起始復合體形成過程中,GTP水解提供能量。（2）延伸：在此期間核糖體提供三個tRNA結合位點(A、P和E)。核糖體上有兩個主要的tRNA結合位點,其中一個是接納位點,稱為A位(接納氨酰tRNA),另一個是P位(接納肽酰tRNA),在此形成一個新肽鍵。第三個位點為E位,tRNA脫氨基末端進入E位,占據時間短暫,此時tRNA已經完成氨基酸的轉移,即將從起始復合體上脫落下來。蛋白質延伸又可分為以下三步：①與核糖體A位上mRNA密碼子所對應的氨酰-tRNA進入A位，稱為進位。如圖2-21所示，甲酰-tRNAiMet作為肽鏈第一個氨基酸的提供者,已經進入了P位;再如圖2-21所示假定的肽鏈內,后來進入的谷氨酸-tRNAGlu結合到A位。②在轉肽酶和延長因子的作用下，P位上tRNA的氨酰基或肽酰基連接到A位上的氨基酸上，兩氨基酸之間形成肽鍵，稱為轉肽。圖2-21所示在甲硫氨酸的羧基和谷氨酸-tRNAGlu的氨基之間形成肽鍵,合成二肽的甲酰-谷氨酸-tRNAGlu。③在移位酶的作用下，核糖體沿著mRNA相對移動一個密碼子的位置，A位上的肽酰tRNA移動到P位，在P位上的tRNA移動到E位，該tRNA在E位上暫時停留后脫落，A位空出，這一過程稱為移位。圖2-21所示甲酰-谷氨酸-tRNAGlu從A位向P位移動,取代剛才失活的tRNAiMet，GTP水解為肽酰-tRNA的移位提供了所必需的能量。以上合成過程依次重復，每重復一次增加一個氨基酸殘基，多肽鏈得以延長。（3）終止：多肽終止需要特異識別UAA、UAG和UGA的蛋白質因子。在圖2-21中，編碼天冬氨酸密碼子GAA之后的3個堿基是終止密碼UAG,這一密碼子與密碼子UAA和UGA一樣,在被蛋白質釋放因子(RF)識別時,發出釋放肽酰tRNA復合體的信號。幾乎同時該復合物分裂成一個無負載的tRNA分子和一條新的完整的蛋白質鏈,肽酰tRNA釋放后,核糖體從mRNA解脫下來,分成兩個亞基,并為下一輪循環開始作準備。8.答：核糖體上具有一系列與蛋白質合成有關的結合位點與催化位點：1）與mRNA結合的位點；2）A位點（氨酰基位點，aminaacylsite）:與新摻入的氨酰-tRNA結合的位點；3）P位點（肽酰基位點，petidylsite）:與延伸中的肽酰-tRNA結合的位點；4）E位點（exitsite）:脫氨酰tRNA的離開A位點到完全釋放的一個位點；5）延伸因子eEF2結合位點：與肽酰tRNA從A位點轉移到P位點有關的轉移酶的結合位點；6）肽酰轉移酶的催化位點。此外，還有與蛋白質合成有關的其他起始因子、延伸因子和終止因子的結合位點。9.答：一切生物細胞內的基因都能保持其相對穩定性，但在一定內外因素的影響下，遺傳物質就可能發生變化，這種遺傳物質的變化及其所引起的表型改變稱為突變。包括染色體畸變和基因突變兩種類型。基因突變的誘發因素有哪些？基因突變的誘發因素有①物理因素，如：紫外線，電離輻射；②化學因素，如：羥胺，亞硝酸或含亞硝基化合物，烷化劑，堿基類似物，芳香族化合物；③生物因素，如：病毒，真菌和細菌。10.答：基因突變的特征是可逆性，多向性，可重復性，有害性②，稀有性。點突變為DNA鏈中一個或一對堿基發生的改變。DNA鏈中堿基之間互相替換，從而使被替換部位的三聯體密碼意義發生改變稱堿基替換；一種嘌呤-嘧啶對被另一種嘌呤-嘧啶對所替換稱轉換；一種嘌呤-嘧啶對被另一種嘧啶-嘌呤對所替換稱顛換。（1）堿基替換：①同義突變是堿基被替換之后，產生了新的密碼子，但新舊密碼子是同義密碼子，所編碼的氨基酸種類保持不變，因此同義突變并不產生突變效應;②無義突變是編碼某一種氨基酸的三聯體密碼經堿基替換后，變成不編碼任何氨基酸的終止密碼UAA、UAG或UGA;③錯義突變是編碼某種氨基酸的密碼子經堿基替換以后，變成編碼另一種氨基酸的密碼子，從而使多肽鏈的氨基酸種類和序列發生改變;④終止密碼突變是DNA分子中的某一個終止密碼突變為編碼氨基酸的密碼，從而使多肽鏈的合成至此仍繼續下去，直至下一個終止密碼為止，形成超長的異常多肽鏈;⑤調控序列突變使蛋白質合成的速度或效率發生改變，進而影響著這些蛋白質的功能，并引起疾病;⑥內含子與外顯子剪輯位點突變是GT-AG中的任一堿基發生置換而導致剪輯和加工異常，不能形成正確的mRNA分子。⑵移碼突變（frame-shiftmutation）：移碼突變是由于基因組DNA鏈中插入或缺失1個或幾個（非3或3的倍數）堿基對，從而使自插入或缺失的那一點以下的三聯體密碼的組合發生改變，進而使其編碼的氨基酸種類和序列發生變化。11.答：紫外線引起DNA損傷修復的方式主要包括：⑴光復活修復，⑵切除修復，⑶重組修復；切除修復的過程如下：⑴UV照射后，形成胸腺嘧啶二聚體，一種特定的核酸內切酶識別胸腺嘧啶二聚體的位置，在二聚體附近將一條鏈切斷，造成缺口；⑵DNA多聚酶以未受傷的互補DNA鏈為模板，合成新的DNA片段，彌補DNA的缺口；⑶專一的核酸外切酶切除含有二聚體的一段核苷酸鏈；⑷連接酶將缺口封閉，DNA恢復原狀。重組修復的過程如下：（1）DNA的一條鏈上有胸腺嘧啶二聚體。DNA分子復制，越過胸腺嘧啶二聚體，在二聚體對面的互補鏈上留下缺口；（2）核酸內切酶在完整的DNA分子上形成一個缺口，使有缺口的DNA鏈與極性相同的但有缺口的同源DNA鏈的游離端互補；（3）二聚體對面的缺口現在由新核苷酸鏈片段彌補起來。這新片段是以完整的DNA分子為模板合成的；（4）連接酶使新片段與舊鏈銜接，重組修復完成。12.答：著色性干皮病患者缺少核酸內切酶，切除修復有缺陷，不能切除紫外線誘發的胸腺嘧啶二聚體，可以導致突變的積累，易患基底細胞癌。13.答：移碼突變是由于基因組DNA鏈中插入或缺失1個或幾個（非3或3的倍數）堿基對，從而使自插入或缺失的那一點以下的三聯體密碼的組合發生改變，進而使其編碼的氨基酸種類和序列發生變化。基因組DNA鏈中堿基對插入或缺失，引起移碼突變。第三章人類基因組學14.基因組學是從基因組整體層次上研究各生物種群基因組的結構和功能及相互關系的科學。其研究內容有：結構基因組學要研究基因組內基因的數量，基因的定位和每個基因編碼區和基因間隔區DNA序列結構。繪制基因組遺傳圖、物理圖、序列圖和基因圖。功能基因組學要在基因組層次上研究所有基因的表達，調控與功能。及基因表達在不同生命期、不同生理病理條件下和在不同環境因素下的變化。當研究涉及不同領域時，又會產生一些學科分支。15.人類基因組計劃（HGP）的科學目標是至2005年全部測定組成人類基因組的DNA序列，從而為闡明人類所有基因的結構和功能，解讀人類遺傳密碼奠定基礎。主要工作任務是認識人類基因組的整體結構，即完成基因組的遺傳圖、物理圖和序列圖，在此基礎上識別鑒定基因組的每一個基因，逐步完成人類的基因圖。16.遺傳圖是指每條染色體上的遺傳標記的相對位置經連鎖分析確定后所構成的圖譜，遺傳標記間的距離用它們之間交換率來衡量，圖距單位1厘摩（cM）即為1%的交換率。染色體上不同遺傳標記間的距離可以相加。物理圖是將染色體的隨機切割DNA片段的實際排列順序確定后所構成的圖。先用限制酶將染色體切成一個個DNA片段，插入YAC或BAC形成克隆，借這些DNA片段中所存在的STS路標，將之連接成重疊克隆群（contig）,即可得出覆蓋整個基因組的DNA片段排列順序。17.常用的基因定位方法：①連鎖分析以家系分析和重組值計算為依據，確定待定位基因與已定位基因之間的相對位置。②體細胞雜交法是利用人/鼠融合細胞中人類染色體丟失，僅剩少數乃至一條人類染色體，結合染色體顯帶技術，再結合細胞生化性狀分析實現基因定位。③原位雜交是用核酸探針同染色體標本載玻片上原位變性染色體DNA同源順序雜交結合，顯影定位。④放射雜種技術是利用整合有人類染色體隨機片段的人/鼠融合細胞克隆嵌板，進行基因定位。人類染色體的隨機片段是經人為輻射細胞造成的。人類基因組計劃完成后，所提供的基因組圖譜儲存大量信息資源，計算機序列識別技術的發展，結合上述基因定位實驗方法，大大提高了基因定位的速度和精度。18.基因克隆有以下三種研究策略：①功能克隆：是先從目的遺傳性狀分析其決定基因的可能功能，從與功能相關的蛋白質入手，找出定位和克隆決定基因的方法。②定位克隆：是先將目的遺傳性狀用一定的方法定位在某一染色體區域，從該染色體區域的“鄰接克隆群”中篩選目的遺傳性狀的決定基因，從而獲得決定基因克隆。之后，再研究分析決定基因的產物和功能。③候選克隆：是已定位和克隆的基因越來越多的背景下，產生的一種新的基因克隆途徑。定位候選克隆是在已定位的染色體區域內，將已知基因都作為候選基因，逐一進行轉錄表分析和突變鑒定。從中篩選出目的遺傳性狀的決定基因克隆。功能候選克隆是根據目的遺傳性狀決定基因的可能功能，檢索生物信息數據庫中相關基因的功能域，將接近功能域的基因都作為候選基因，從中篩選目的性狀的決定基因克隆。19.單基因遺傳病的致病基因研究和基因診斷是基因組醫學研究的重要方向，也是目前國內外最為成功的研究領域。科學家通過不懈努力，現已發現了許多致病基因。復雜性疾病的相關基因研究和疾病易感性分析是基因組醫學研究的另一個重要方面。復雜性疾病是由于基因的變異以及環境和生活習慣等因素的共同影響，使得每個人對不同的疾病的易感性不同。與單基因遺傳病相比，復雜性疾病的研究及治療顯然要困難得多。盡管這樣，人們還是找到了研究復雜性疾病的突破口：單核苷酸多態性（SNP），它是研究基因變異的重要指標。SNP研究為了解疾病的發病機理，疾病的診斷及疾病易感性研究提供了重要基礎。人類基因組醫學將會推動臨床醫學研究，將從結構基因組，功能基因組和蛋白質組水平上認識疾病；從基因和環境相互作用水平上研究疾病；通過疾病基因組早期診斷、預防、治療疾病。基因組醫學的知識將不再局限于遺傳醫學和基因組醫學的專家而是貫穿于所有醫生的醫療實踐，當然也融入了公眾和社會的日常生活。第四章染色體20.答：細胞周期分期及其特點是：G1期：大量合成RNA、蛋白質。如：①DNA復制所需酶系，如DNA聚合酶。②G1-S轉變的相關蛋白，如觸發蛋白，鈣調蛋白細胞周期蛋白。S期：大量合成DNA，組蛋白及非組蛋白；DNA合成所需要的酶。早S期：復制GC含量高的DNA，如常染色質。晚S期：復制AT含量高的DNA，如異染色質，X染色質。組蛋白合成及磷酸化，組裝成核小體；中心粒的復制。G2期：合成M期相關的蛋白質，如成熟促進因子，微管蛋白。中心粒開始分離。有絲分裂期①前期（prophase）染色體凝集：在于組蛋白的磷酸化；核膜破裂：核纖層的磷酸化。紡錘體形成：由星體微管、極間微管和動粒微管組成。S期已復制的中心粒（兩對）周圍出現星體微管，構成兩個星體；極間微管增長，向兩極移動。動粒微管：A端接動粒，D端接中心粒。②中期（metaphase）有絲分裂器：染色體、中心體、紡錘體三部分。③后期（anaphase）染色體分離（著絲粒分裂），移向兩極（動粒端A端微管去組裝）。④末期（telophase）子細胞核出現，胞質分裂。21.答：增殖期：青春期曲精細管上皮精原細胞（2n)恢復有絲分裂。生長期：精原細胞增大分化成初級精母細胞（2n)。成熟期：初級精母細胞第一次減數分裂2次級精母細胞（n）2次級精母細胞第二次減數分裂4精細胞（n）。變形期：精細胞成熟精子。22.答：染色質的一級結構—核小體：是染色質的基本結構單位，由組蛋白H3、H4、H2A、H2B組成八聚體和一段長約200bp的DNA分子，DNA分子在八聚體上纏繞1.75圈，約146bp，兩個核小體之間有平均大小為60bp的DNA連線，H1組蛋白位于其上。染色質的二級結構—螺線管：在H1存在情況下，每個核小體間緊密連接、螺旋纏繞，形成螺線管，螺旋的每一周含6個核小體。染色質的三級結構—超螺線管：螺線管進一步盤繞，形成的圓管狀結構。染色質的四級結構—染色單體：染色質在超螺旋管的基礎上進一步盤曲折疊，形成染色單體。23.答：常染色質異染色質結構螺旋化程度低螺旋化程度高結構松散，直徑10nm結構緊密，直徑20～30nm功能復制和轉錄活躍轉錄不活躍24.答：細線期、偶線期、粗線期、雙線期、終變期（1）細線期:染色質-染色粒（2）偶線期:二價體、四分體出現，Z-DNA合成。聯會復合體(SC)：側生組分-中央成分（含重組節）-側生成分（3）粗線期:重組節形成，交叉出現，交換、重組、P-DNA合成。（4）雙線期:同源染色體分離。（5）終變期:出現X、8、O形狀25.答：減數分裂是生殖細胞產生配子的分裂，細胞僅進行一次DNA復制，隨后進行兩次分裂，形成四個單倍體子細胞。意義在于：維持了物種遺傳的穩定性。通過減數分裂形成了單倍體的配子，配子通過受精形成的受精卵，又恢復了二倍體的染色體數目，從而保證遺傳物質的恒定性。而減數分裂過程中的聯會、交換與重組、染色體隨機組合等產生的遺傳物質變異，又使遺傳物質呈現了多種多樣的變化。26.答：G1期主要特點：①最主要的變化是合成一定數量的RNA和某些專一性的蛋白質。②可形成以下三種細胞：繼續增殖細胞；暫不增殖細胞；不再增殖細胞③是整個細胞周期中時間變化最大的時期。S期主要特點：①完成DNA合成以及合成與DNA有關的蛋白，非組蛋白也有合成。②細胞中的組蛋白合成與DNA合成是同步進行。③DNA復制是成簇式地不同步啟動，許多復制起始點同時復制。G2期主要特點：為細胞進行有絲分裂做物質和能量準備，合成一定量RNA和蛋白質。27．答：染色體多態性是在正常人群中可看到各種染色體的恒定微小變異，主要表現為一對同源染色體的形態結構、帶紋寬度和著色強度等有著明顯的差異，例如，Y染色體的長度變異，近端著絲粒染色體的短臂及隨體柄部次縊痕的增長或縮短、隨體的有無、大小以及重復等。第1、9、和16號染色體次縊痕的變異。染色體的多態性是按孟德爾方式遺傳的，可以以一定的遺傳方式傳遞給下一代，可作為較穩定的、顯微鏡下可見的遺傳標志，應用于臨床實踐和研究工作。例如，基因定位，親權鑒定、額外或異常染色體來源的追溯等。28．答：高分辨顯帶的命名方法是在原帶之后加“.”，并在“.”之后寫新的帶號，稱為亞帶。例如：原來的1p31帶被分為三個亞帶，命名為1p31.1，1p31.2，1p31.3，即表示1號染色體短臂3區1帶第1亞帶、第2亞帶、第3亞帶。1p31.3再分時，則寫為1p31.31，1p31.32，1p31.33，稱為次亞帶。染色體高分辨顯帶能為染色體及其所發生的畸變提供更多細節，有助于發現更多、更細微的染色體結構異常，使染色體發生畸變的斷裂點定位更加準確，因此這一技術無論在臨床細胞遺傳學、分子細胞遺傳學的檢查上，或者是在腫瘤染色體的研究和基因定位上都有廣泛的應用價值。29．答：根據《人類細胞遺傳學命名的國際體制》（AnInternationalSystemforHumanCytogeneticsNomenclature，ISCN）規定的界標，每條顯帶染色體劃分為若干個區，每個區又包括若干條帶。每一染色體都以著絲粒為界標，分成短臂（p）和長臂（q）。區和帶的序號均從著絲粒為起點，沿著每一染色體臂分別向長臂、短臂的末端依次編號為1區、2區、……，以及1帶、2帶……。界標所在的帶屬于此界標以遠的區，并作為該區的第1帶。被著絲粒一分為二的帶，分別歸屬于長臂和短臂，分別標記為長臂的1區1帶和短臂的1區1帶。描述一特定帶時需要寫明以下4個內容：①染色體序號；②臂的符號；③區的序號；④帶的序號。例如：1p31表示第1號染色體，短臂，3區，1帶。30．答：根據不同顯帶技術所現帶紋的特點，可將染色體顯帶技術作如下分類：用芥子喹吖因或鹽酸喹吖因等為染料，顯示的熒光帶稱為Q帶，其方法稱為Q顯帶法；用吉姆薩染料顯示的帶稱為G帶，其方法稱為G顯帶法；同樣用吉姆薩或其他熒光染料，但在其中加上不同的預處理而獲得的與Q帶或G帶著色強度下好相反的帶稱為R帶；其方法稱為反式G顯帶法（R顯帶法）；專一地顯示結構性異染色質的方法稱為C顯帶法，其帶稱為C帶；專一地顯示端粒的方法稱為T顯帶法，其帶稱為T帶；專一地顯示隨體及核仁形成區的顯帶技術稱為N顯帶法，其帶稱為N帶。31．答：根據國際命名系統，1～22號為常染色體，是男女共有的22對染色體；其余一對隨男女性別而異，為性染色體，女性為XX，男性為XY；將這23對染色體分為A、B、C、D、E、F、G7個組，A組最大，G組最小。A組包括1～3號染色體；B組包括4～5號染色體；C組包括6～12號染色體、X染色體；D組包括13～15呈染色體；E組包括16～18號染色體；F組包括19～20號染色體；G組包括21～22號染色體、Y染色體。核型的描述包括兩部分內容，第一部分是染色體總數，第二部分是性染色體的組成，兩者之間用“，”分隔開。正常女性核型描述為：46，XX，正常男性核型描述為：46，XY。第五章單基因遺傳病32．Ⅰ型先天聾啞為常染色體隱性遺傳病，其致病基因位于多個基因座位，任何一個基因座位的純合子均可導致同一表型產生，因此，父母正常而女兒發病，說明這對夫婦均為同一基因座位的雜合子，而女兒為此基因座位的純合子，同理，外孫正常說明其父母并不是同一基因座的純合子。33．白化病為AR（Aa），紅綠色盲為XR（XBXb）,該夫婦表型正常而女兒為白化病患者，說明他們均為白化病基因攜帶者，兒子是紅綠色盲，則母親一定是紅綠色盲基因攜帶者，因此，該夫婦的基因型應該分別為AaXBY和AaXbXB，女兒的基因型為aaXbXB或aaXBXB，兒子的基因型為AAXbY或AaXbY。34．從此家系中可以看出：Huntington舞蹈癥為一常染色體顯性遺傳病，且發病年齡遲，具有延遲顯性的特點；此病的傳遞具有遺傳早現的現象，即一代比一代發病年齡提前，且病情加重；另外，此病由父親傳遞，子女發病年齡提前，病情比父親嚴重，且男性早發者的后代仍為早發，而女性早發者的后代并無早發現象，這說明此病的遺傳具有遺傳印記。35．X連鎖隱性遺傳的典型遺傳方式的特點為：①人群中男性患者遠較女性患者多，系譜中往往只有男性患者；②雙親無病時，兒子可能發病，女兒則不會發病；兒子如果發病，母親肯定是一個攜帶者，女兒也有1/2的可能性為攜帶者；③男性患者的兄弟、外祖父、舅父、姨表兄弟、外甥、外孫等也有可能是患者；④如果女性是一患者，其父親一定也是患者，母親一定是攜帶者。36．（1）雜合體患者（Aa）與正常個體（aa）婚配：根據遺傳規律，后代有1/2可能為雜合體，由于此病的外顯率為75%，所以子女為多指（軸后A型）患者的概率為1/2×75%=3/8。（2）雜合體（Aa）間婚配：根據遺傳規律，后代有1/4可能為純合顯性，1/2為雜合體，因為外顯率為75%，所以子女患病的概率為1/4+1/2×75%=5/8。37．ABO血型和MN血型的遺傳方式均為共顯性遺傳，因此，具有O型血型和M型血型的個體的基因型為iiMM,可能產生的配子為：iM。具有B型血型和MN型血型的個體的基因型可能為IBiMN或IBIBMN，可能產生的配子為IBM、IBN、iM、iN，或為IBM、IBN。子女可能的基因型為IBiMM、IBiMN、iiMM、iiMN或為IBiMM、IBiMN。子女的血型可能為B型和M型、B型和MN型、O型和M型、O型和MN型，各型比例均為1/4。或為B型和M型、B型和MN型，各型比例均為1/2。38．（1）遺傳方式是常染色體隱性遺傳，先證者基因型是aa（2）概率為2/3（3）概率是1/60039．（1）系譜Ⅰ：①遺傳方式：常染色體顯性遺傳②理由：在家系中代代可見相傳；無性別差異；雙親無病，子女一般不發病。③基因型：患者：Aa雙親：Ⅰ1：aaⅠ2:AaⅠ3:AaⅠ4:aaⅠ5:AaⅠ6:aa(2)系譜Ⅱ：遺傳方式：X連鎖顯性遺傳。理由：在家系中代代可見相傳；女性患者明顯多于男性；出現交叉遺傳現象。基因型：患者：男性為XAY；女性為XAXa雙親：Ⅰ1:XAXaⅠ2:XaYⅡ1:XaYⅡ2:XAXaⅡ5:XAYⅡ6:XaXa40．2/3；1/441．（1）此系譜屬于常染色體顯性遺傳。（2）男女發病機會均等，患者的雙親往往有一人是患者，系譜呈連續傳遞。（3）Ⅰ1：aa，Ⅰ2：Aa，Ⅱ3：Aa，Ⅱ6：Aa，Ⅱ7：aa，Ⅱ8：Aa，Ⅲ7：Aa42．后代可能出現的血型類型是AB型、A型、B型，不可能出現的血型是O型。43．此系譜的遺傳方式為常染色體隱性遺傳Ⅱ1：Bb，Ⅱ3：Bb或BB，Ⅲ1：BB或Bb，Ⅲ2：Bb，Ⅲ3：Bb，Ⅳ2：bb，Ⅳ5：bb44．此系譜的遺傳方式為X連鎖隱性遺傳Ⅰ1：XDY，Ⅰ2：XDXd，Ⅱ1：XDY，Ⅱ2：XdY，Ⅱ3：XDXd，Ⅲ2：XDXD，Ⅲ7：XDXd，Ⅲ8：XdY，Ⅳ2：XDXD，Ⅳ5：XdY，Ⅳ6：XDXD或XDXd45．此系譜的遺傳方式為X連鎖顯性遺傳Ⅰ1：XAY，Ⅰ2：XaXa，Ⅱ1：XaY，Ⅱ2：XAYa，Ⅱ5：XaX，Ⅲ1：XaXa，Ⅲ3：XaY，Ⅲ6：XaYa46．藍眼睛男人基因型為bb，褐色眼女人的基因型為Bb，他們生育藍眼孩子的預期比率是1/2。47．他們所生的子女中，男孩的50%為患者，50%為正常；女孩全部表型正常，但50%為攜帶者。48．（1）從題意可知群體雜合子概率為1/70，該女人為雜合子概率為2/3。隨機婚配生白化病患者的概率為1/420（2）與其表型正常的表兄結婚生白化病患者的概率為1/2449．（1）男方的基因型為AaDd，女方的基因型為aaDd，第一個孩子的基因型為aadd。（2）以后所生的孩子可能出現的表現型為并指，正常，并指且先天近視，先天近視。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攜帶者的母親傳遞而來，由于此病為X連鎖隱性遺傳，男性只有一條X染色體，只要有一個致病基因就表現為患者。（3）由于Ⅱ4個體正常，且與Ⅱ3無親緣關系，所以基因型可判斷為XHXH，即使Ⅱ3傳給其女兒一個致病基因，其女兒僅為攜帶者，但她可把攜帶的致病基因傳給自己的兒子。第六章線粒體遺傳病51．①線粒體DNA約16.5kb，為一種雙鏈環狀DNA，由一條重鏈和一條輕鏈組成，含37個基因：22個tRNA基因、2個rRNA基因、13個mRNA基因；②與nDNA相比，具有高度簡潔型、高突變率、母系遺傳、異質性等特點。52．⑴高度簡潔性：基因內無內含子，整個DNA分子中很少非編碼順序。⑵高突變率：①mtDNA是裸露的，無組蛋白保護；②mtDNA復制時，多核苷酸鏈長時間處于單鏈狀態，分子不穩定，易發生突變；③線粒體中缺少DNA修復系統。⑶異質性：同一個細胞中野生型mtDNA和突變型mtDNA共存。⑷閾值效應：細胞中突變型mtDNA達到一定數量，能量代謝不足以滿足細胞生命活動需要時，才會表現出臨床癥狀。⑸母系遺傳：精子中線粒體數量很少，受精卵中的線粒體幾乎全部來自卵子，因此，只有母親的突變線粒體可以傳給后代，臨床上表現為母親發病，子代可能發病，父親發病，子代正常。⑹與nDNA的遺傳密碼不完全相同。⑺mtDNA的轉錄過程類似于原核生物，即在有絲分裂和減數分裂期間都要經過復制分離。53．盡管線粒體中存在DNA和蛋白質合成系統，但是，線粒體只能合成一小部分線粒體蛋白，呼吸鏈-氧化磷酸化系統的80多種蛋白質亞基中，mtDNA僅編碼13種，絕大部分蛋白質亞基和其他維持線粒體結構和功能的蛋白質都依賴于核nDNA編碼，在細胞質中合成后，經特定轉運方式進入線粒體。此外，mtDNA基因的表達受nDNA的制約，mtDNA自我復制、轉錄需要由核nDNA編碼的酶蛋白參與，線粒體的遺傳系統只有靠核基因所合成的大量蛋白質的協調才能發揮作用，所以mtDNA基因的表達受核DNA的制約。54．線粒體基因組是人類基因組的重要組成部分，全長16569bp，不與組蛋白結合，呈裸露閉環雙鏈狀，根據其轉錄產物在CsCl中密度的不同分為重鏈和輕鏈，重鏈（H鏈）富含鳥嘌呤，輕鏈（L鏈）富含胞嘧啶。mtDNA編碼線粒體中部分蛋白質和全部的tRNA、rRNA，能夠獨立進行復制、轉錄和翻譯，但所含信息量小。mtDNA分為編碼區與非編碼區，編碼區包括37個基因：2個基因編碼線粒體核糖體的rRNA（16S、12S），22個基因編碼線粒體中的tRNA，13個基因編碼與線粒體氧化磷酸化（OXPHOS）有關的蛋白質。非編碼區與mtDNA的復制及轉錄有關，包含H鏈復制的起始點（OH）、H鏈和L鏈轉錄的啟動子（PH1、PH2、PL）以及4個保守序列。55．各基因之間排列極為緊湊，部分區域還出現重疊，即前一個基因的最后一段堿基與下一個基因的第一段堿基相銜接，利用率極高。無啟動子和內含子，缺少終止密碼子，僅以U或UA結尾。基因間隔區只有87bp，占mtDNA總長度的的0.5%。因而，mtDNA任何區域的突變都可能導致線粒體氧化磷酸化功能的病理性改變。56．mtDNA非編碼區與mtDNA的復制及轉錄有關，包含H鏈復制的起始點（OH）、H鏈和L鏈轉錄的啟動子（PH1、PH2、PL）以及4個保守序列。57．D環區是線粒體基因組中進化速度最快的DNA序列，極少有同源性，而且參與的堿基數目不等，其16024～16365nt及73～340nt兩個區域為多態性高發區，分別稱為高變區Ⅰ（hypervariableregionⅠ，HVⅠ）及高變區Ⅱ（hypervariableregionⅡ，HVⅡ），這兩個區域的高度多態性導致了個體間的高度差異，適用于群體遺傳學研究，如生物進化、種族遷移、親緣關系鑒定等。58．①mtDNA兩條鏈均有編碼功能：重鏈編碼2個rRNA、12個mRNA和14個tRNA；輕鏈編碼1個mRNA和8個tRNA；②兩條鏈從D-環區的啟動子處同時開始以相同速率轉錄，L鏈按順時針方向轉錄，H鏈按逆時針方向轉錄；③mtDNA的基因之間無終止子，因此兩條鏈各自產生一個巨大的多順反子初級轉錄產物。H鏈還產生一個較短的、合成活躍的RNA轉錄產物，其中包含2個tRNA和2個mRNA；④tRNA基因通常位于mRNA基因和rRNA基因之間，每個tRNA基因的5′端與mRNA基因的3′端緊密相連，核酸酶準確識別初級轉錄產物中tRNA序列，并在tRNA兩端剪切轉錄本，形成單基因的mRNA、tRNA和rRNA，剪切下來的mRNA無5′帽結構，在polyA聚合酶的作用下，在3′端合成一段polyA，成為成熟的mRNA。初級轉錄產物中無信息的片段被很快降解；⑤mtDNA的遺傳密碼與nDNA不完全相同：UGA編碼色氨酸而非終止信號，AGA、AGG是終止信號而非精氨酸，AUA編碼甲硫氨酸兼啟動信號，而不是異亮氨酸的密碼子；⑥線粒體中的tRNA兼用性較強，其反密碼子嚴格識別密碼子的前兩位堿基，但第3位堿基的識別有一定的自由度（稱堿基擺動），可以識別4種堿基中的任何一種，因此，1個tRNA往往可識別幾個密碼子，22個tRNA便可識別線粒體mRNA的全部密碼子。59．mtDNA可進行半保留復制，其H鏈復制的起始點（OH）與L鏈復制起始點（OL）相隔2/3個mtDNA。復制起始于L鏈的轉錄啟動子，首先以L鏈為模板合成一段RNA作為H鏈復制的引物，在DNA聚合酶作用下，復制一條互補的H鏈，取代親代H鏈與L鏈互補。被置換的親代H鏈保持單鏈狀態，這段發生置換的區域稱為置換環或D環，故此種DNA復制方式稱D-環復制。隨著新H鏈的合成，D環延伸，輕鏈復制起始點OL暴露，L鏈開始以被置換的親代H鏈為模板沿逆時針方向復制。當H鏈合成結束時，L鏈只合成了1/3，此時mtDNA有兩個環：一個是已完成復制的環狀雙鏈DNA，另一個是正在復制、有部分單鏈的DNA環。兩條鏈的復制全部完成后，起始點的RNA引物被切除，缺口封閉，兩條子代DNA分子分離。新合成的線粒體DNA是松弛型的，約需40分鐘成為超螺旋狀態。60．①細胞中線粒體的異質性水平；②組織器官對能量的依賴程度；③能引起特定組織器官功能障礙的突變mtDNA的最少數量；④同一組織在不同功能狀態對OXPHOS損傷的敏感性不同；⑤線粒體疾病的臨床多樣性也與發育階段有關；⑥突變mtDNA隨年齡增加在細胞中逐漸積累，因而線粒體疾病常表現為與年齡相關的漸進性加重。61．確定一個mtDNA是否為致病性突變，有以下幾個標準：①突變發生于高度保守的序列或發生突變的位點有明顯的功能重要性；②該突變可引起呼吸鏈缺損；③正常人群中未發現該mtDNA突變類型，在來自不同家系但有類似表型的患者中發現相同的突變；④有異質性存在，而且異質性程度與疾病嚴重程度正相關。62．mtDNA基因突變可影響OXPHOS功能，使ATP合成減少，一旦線粒體不能提供足夠的能量則可引起細胞發生退變甚至壞死，導致一些組織和器官功能的減退，出現相應的臨床癥狀。mtDNA突變類型主要包括點突變、大片段重組和mtDNA數量減少。63．點突變發生的位置不同，所產生的效應也不同。已知的由mtDNA突變所引起的疾病中，2/3的點突變發生在與線粒體內蛋白質翻譯有關的tRNA或rRNA基因上，使tRNA和rRNA的結構異常，普遍影響了mtDNA編碼的全部多肽鏈的翻譯過程，導致呼吸鏈中多種酶合成障礙；點突變發生于mRNA相關的基因上，可導致多肽鏈合成過程中的錯義突變，進而影響氧化磷酸化相關酶的結構及活性，使細胞氧化磷酸化功能下降。64．mtDNA的大片段重組包括缺失和重復，以缺失較為常見。大片段的缺失往往涉及多個基因，可導致線粒體OXPHOS功能下降，產生的ATP減少，從而影響組織器官的功能。65．在連續的分裂過程中，異質性細胞中突變型mtDNA和野生型mtDNA的比例會發生漂變，向同質性的方向發展。分裂旺盛的細胞（如血細胞）往往有排斥突變mtDNA的趨勢，經無數次分裂后，細胞逐漸成為只有野生型mtDNA的同質性細胞。突變mtDNA具有復制優勢，在分裂不旺盛的細胞（如肌細胞）中逐漸積累，形成只有突變型mtDNA的同質性細胞。漂變的結果，表型也隨之發生改變。66．①mtDNA中基因排列非常緊湊，任何mtDNA的突變都可能會影響到其基因組內的某一重要功能區域；②mtDNA是裸露的分子，不與組蛋白結合，缺乏組蛋白的保護；③mtDNA位于線粒體內膜附近，直接暴露于呼吸鏈代謝產生的超氧粒子和電子傳遞產生的羥自由基中，極易受氧化損傷。④mtDNA復制頻率較高，復制時不對稱。親代H鏈被替換下來后，長時間處于單鏈狀態，直至子代L鏈合成，而單鏈DNA可自發脫氨基，導致點突變；⑤缺乏有效的DNA損傷修復能力。67．細胞分裂時，突變型和野生型mtDNA發生分離，隨機地分配到子細胞中，使子細胞擁有不同比例的突變型mtDNA分子，這種隨機分配導致mtDNA異質性變化的過程稱為復制分離。第七章多基因遺傳病68．①兩種遺傳性狀的共同之處：都有一定的遺傳基礎，常表現有家族的傾向；②兩種性狀遺傳的不同之處：單基因遺傳是由一對等位基因決定；遺傳方式較明確，既顯性或隱性；群體變異曲線是不連續分布，呈現2～3個峰；顯性和隱性表現型比例按1/2或1/4規律遺傳，表現為質量性狀。多基因遺傳由多對微效基因和環境因素共同決定的性狀；遺傳方式不明確，；變異在群體中呈連續分布，表現為數量性狀。69．一級親屬發病率：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則，遺傳率：h2=b/r=0.38/0.5=0.76=76%70．①該病的遺傳度和一般群體的發病率的大小：當某一種多基因病的遺傳度在70%～80%，一般群體的發病率在0.1%～1%之間時，患者一級親屬的再發風險可采用Edward公式，即患者一級親屬的再發風險f=√p(p：一般群體的患病率)；②多基因的累加效應與再發風險：患病人數越多，反應了雙親帶有的易患基因數量越多，則其再次生育的再發風險越高。病情越嚴重的患者必然帶有越多的易患基因，其雙親也會帶有較多的易患基因，所以再次生育時復發風險也將相應地增高；③性別差異與再發風險：有些多基因遺傳病的群體發病率有性別差異，發病率低的性別易患性閾值高，該性別患者易患性則高即帶有更多的致病基因，則基親屬發病風險也相對增高。反之，發病率高的性別，易患性閾值低，發病個體易患性低即所帶致病基因少，其子女發病風險就低。71．多基因假說論點：⑴數量性狀的遺傳基礎也是基因，但是兩對以上的等位基因；⑵不同對基因之間沒有顯性隱性之分，都是共顯性；⑶每對基因對性狀所起的作用都是微小的，但具有累加效應；⑷數量性狀的遺傳受遺傳和環境雙重因素的作用。72．多基因遺傳具有3個特點：①兩個極端變異的個體雜交后，子1代都是中間類型，也有一定的變異范圍；②兩個子1代個體雜交后，子2代大部分也是中間類型，子2代將形成更廣范圍的變異；③在隨機雜交的群體中，變異范圍廣泛，大多數個體接近于中間類型，極端變異的個體很少。73．①受群體患病率影響，表現為常見病其親屬患病率較高，少見病其親屬患病率較低，但兩者間的關系不完全成正比。②發病有家族聚集傾向，患者親屬的發病率高于群體發病率，但繪制成系譜后，不符合任何一種單基因遺傳方式，同胞中的發病率遠低于1/2或1/4；③受親屬等級影響，親屬關系愈密切，患病率愈高。隨著親屬級別的降低，患者親屬的發病風險迅速降低，群體發病率越低的病種，這種特征越明顯；④近親婚配時，子女發病風險也增高，但不如常染色體隱性遺傳病那樣顯著；⑤發病率存在著種族差異。74．該病的遺傳率為80%，群體發病率為0.49%，即0.1%～1%，這對表型正常的夫婦生過一個該病患兒，生第二個孩子（一級親屬）的患病風險為群體發病率的平方根，即7%。75．患者一級親屬發病率為123/1502=8%，對照者一級親屬發病率為60/1502=4%，分別查得Xr、Xc和a，全部患者發病率(q)p=(1-q)x值a值對照者一級親屬1502600.040.963.3533.613患者一級親屬15021230.080.923.1563.429由于資料來自患者和對照者的一級親屬，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.單卵雙生子發病一致率約為23/23=82%；雙卵雙生子發病一致率為23/2=8.7%，依此計算哮喘病的遺傳率為：CMZ-CDZ82-8.773.3h2====0.802≈80%100-CDZ100-8.791.377.多基因遺傳病隨著患者親屬級別降低而發病風險迅速降低的特點與易患性的正態分布有關。假設某種多基因遺傳病的遺傳率為100％，即此病易患性的變異完全取決于遺傳因素。由于患者一級親屬的基因有1／2與患者相同，所以其易患性平均值位于一般群體易患性平均值與患者易患性平均值之間的1／2處；同理，患者二級親屬易患性平均值位于一級親屬與一般群體易患性平均值之間的1／2處；患者三級親屬易患性平均值位于二級親屬與一般群體易患性平均值之間1／2處。因此，從幾何圖形來看，與一級親屬發病率相比較，二級、三級親屬的發病率迅速降低，不是依次遞減1／2。78．某個多基因遺傳病的群體發病率應在0.1%～1%之間，遺傳率應為70%～80%。79．一級親屬發病率：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；則遺傳率h2=b/r=0.40/0.5=0.80=80%第八章染色體病80．染色體多態性是在正常人群中可看到各種染色體的恒定微小變異，主要表現為一對同源染色體的形態結構、帶紋寬度和著色強度等有著明顯的差異，例如，Y染色體的長度變異，近端著絲粒染色體的短臂及隨體柄部次縊痕的增長或縮短、隨體的有無、大小以及重復等。第1、9、和16號染色體次縊痕的變異。染色體的多態性是按孟德爾方式遺傳的，可以以一定的遺傳方式傳遞給下一代，可作為較穩定的、顯微鏡下可見的遺傳標志，應用于臨床實踐和研究工作。例如，基因定位，親權鑒定、額外或異常染色體來源的追溯等。81．染色體畸變可以自發地產生，稱為自發畸變；也可通過物理的、化學的和生物的誘變作用而產生，稱為誘發畸變；還可由親代遺傳而來。造成染色體畸變的原因是多方面的，主要包括以下幾個方面：①物理因素:大量的電離輻射對人類有極大的潛在危險。當細胞受到電離輻射后，可引起細胞內染色體發生異常（畸變）。其畸變率隨射線劑量的增高而增高；②化學因素:如一些化學藥品、農藥、毒物和抗代謝藥等，都可以引起染色體畸變；③生物因素:可導致染色體畸變。它包括兩個方面：一是由生物體所產生的生物類毒素所致，另一是某些生物體如病毒。霉菌毒素具有一定的致癌作用，同時也可引起細胞內染色體畸變；④染色體畸變也可由遺傳因素所致。當一個新生命形成時，它有可能承繼了父母的那條異常的染色體，成為一個染色體異常的患者；⑤母親年齡:母親年齡增大時，所生子女的體細胞中某一序號染色體有三條的情況要多于一般人群。如母親大于35歲時，生育先天愚型（21三體綜合征）患兒的頻率增高。這與生殖細胞老化及合子早期所處的宮內環境有關。82．整倍體改變的機制主要有雙雌受精、雙雄受精、核內復制和核內有絲分裂等。①雙雄受精：一個正常的卵子同時與兩個正常的精子發生受精稱為雙雄受精。由于每個精子帶有一個染色體組，所以當兩個精子同時進入一個卵細胞時，就將兩個染色體組同時帶入了這一卵細胞，所形成的合子內則含有三個染色體組（三倍體），可形成69，XXX、69，XXY和69，XYY三種類型的受精卵。②雙雌受精：一個二倍體的異常卵子與一個正常的精子發生受精，從而產生一個三倍體的合子，稱為雙雌受精。在卵細胞發生的第二次減數分裂過程中，次級卵母細胞由于某種原因未形成第二極體，因此應分給第二極體的染色體組仍留在卵細胞中，使該卵細胞成為異常卵細胞。當它與一個正常的精子結合后，就將形成含有三個染色體組的合子（三倍體），可形成69，XXX或69，XXY兩種核型的受精卵③核內復制：是在一次細胞分裂時，DNA不是復制一次，而是復制了兩次，而細胞只分裂了一次。這樣形成的兩個子細胞都是四倍體，這是腫瘤細胞常見的染色體異常特征之一。④核內有絲分裂：在正常的細胞分裂時，染色體正常復制了一次，但至分裂中期時，核膜仍未破裂、消失，也無紡錘體的形成，因此，細胞分裂未能進入后期和末期，沒有細胞質的分裂，結果細胞內含有四個染色體組，形成了四倍體，即核內有絲分裂。歸納來說，三倍體的形成原因可為雙雌受精或雙雄受精；四倍體形成的主要原因是核內復制。83．一條染色體的斷片移接到另一條非同源染色體的臂上，這種結構畸變稱為易位。常見的易位方式有相互易位、羅伯遜易位、插入易位和復雜易位等。①相互易位是兩條染色體同時發生斷裂，斷片交換位置后重接。形成兩條衍生染色體。當相互易位僅涉及位置的改變而不造成染色體片段的增減時，則稱為平衡易位。②羅伯遜易位又稱著絲粒融合。這是發生于近端著絲粒染色體的一種易位形式。當兩個近端著絲粒染色體在著絲粒部位或著絲粒附近部位發生斷裂后，二者的長臂在著絲粒處接合在一起，形成一條由長臂構成的衍生染色體；兩個短臂則構成一個小染色體，小染色體往往在第二次分裂時丟失，這可能是由于其缺乏著絲粒或者是由于其完全由異染色質構成所至。由于丟失的小染色體幾乎全是異染色質，而由兩條長臂構成的染色體上則幾乎包含了兩條染色體的全部基因，因此，羅伯遜易位攜帶者雖然只有45條染色體，但表型一般正常，只在形成配子的時候會出現異常，造成胚胎死亡而流產或出生先天畸形等患兒。③插入易位是兩條非同源染色體同時發生斷裂，但只有其中一條染色體的片段插入到另一條染色體的非末端部位。只有發生了三次斷裂時，才可能發生插入易位。④復雜易位是涉及三條或三條以上染色體的易位。84．人類細胞遺傳學命名的國際體制（ISCN）制定了有關人類染色體以及染色體畸變等的命名方法。結構畸變染色體核型的描述方法有簡式和詳式兩種：①簡式：在簡式中，對染色體結構的改變只用其斷點來表示。按國際命名規定，應依次寫明染色體總數，性染色體組成，然后用一個字母（如t）或三聯字符號（如del）寫明重排染色體的類型，其后的第一個括弧內寫明染色體的序號，第二個括弧寫明區號、帶號以表示斷點；②詳式：在詳式中，除了簡式中應寫明的內容外，與簡式有所不同，即是在最后一個括弧中不是只描述斷裂點，而是描述重排染色體帶的組成。85．倒位是某一染色體發生兩次斷裂后，兩斷點之間的片段旋轉180°后重接，造成染色體上基因順序的重排。染色體的倒位可以發生在同一臂（長臂或短臂）內，也可以發生在兩臂之間，分別稱為臂間倒位和臂內倒位。倒位染色體在減數分裂同源染色體聯會時，如倒位片段很小，倒位片段可能不發生配對，其余區段配對正常；如倒位片段很長，倒位的染色體可能倒過來和正常的染色體配對，形成一個環，稱為倒位環。環內兩條非姐妹染色單體間發生單體交換，隨后形成的四條染色體中，一條是交換型的雙著絲粒染色體，斷裂后形成帶有缺失的配子；一條無著絲粒（交換型）染色體，不能向兩極移動而丟失。另兩條是正常的（非交換）染色體（其中一條倒位的染色體）。通常只是含有非交換染色體的配子才能產生有活力的后代。減數分裂的4個產物中，兩個是原來的非交換染色體，其中一條為非到位的，另一條是臂內到位的；另兩條則是交換的產物，有些基因重復，有些基因缺失。通常只帶有兩條完整基因的染色體的配子才能產生存活的后代。因此，無論在臂間倒位或臂內倒位的雜合子后代中都見不到遺傳重組。所以在這個意義上講，倒位的遺傳學效應是可以抑制或大大地降低基因的重組。86．常見的相互易位的純合子沒有明顯的細胞學特征，它們在減數分裂時配對正常，可以從一個細胞世代傳到另一個細胞世代。易位雜合體在減數分裂的粗線期，由于同源部分的聯會配對而形成特征性的四射體。隨著分裂進行，四射體逐步開放形成一個環型或雙環的“8”字形。減數分裂后期，染色體走向兩極時表現不同的分離方式：鄰位分離-1、鄰位分離-2和對位分離及3︰1分離。例如，一個個體發生了2/5易后，將缺少一條正常的2號染色體和一條正常的5號染色體，而多了二條衍生的染色體：der（2）和der（5），核型為46，XX（XY），-2，-5，+der（2），+der（5），t（2;5）（q21;q31），稱為2/5染色體平衡易位攜帶者，其表型正常，但在形成生殖細胞的減數分裂的前期時，易位染色體將會在配對時形成四射體。至后Ⅰ期時，由于出現對位分離、鄰位分離和3︰1分離，結果可形成18種配子。其中僅一種配子是正常的，一種是平衡易位的，其余16種都是不平衡的。與正常配子受精后，所形成的合子中，大部分都將形成單體或部分單體，三體或部分三體，導致流產、死胎或畸形兒。87．重復是一個染色體上某一片段增加了一份以上的現象，使這些片段的基因多了一份或幾份。原因是同源染色體之間的不等交換或染色單體之間的不等交換以及染色體片段的插入等。重復的分子細胞效應比缺失緩和，但如果重復片段較大也會影響個體的生活力，甚至死亡。重復會導致減數分裂時同源染色體發生不等交換，結果產生一條有部分缺失的染色體，和一條重復的染色體，從而產生種種異常配子。88．缺失是染色體片段的丟失，缺失使位于這個片段的基因也隨之發生丟失。按染色體斷點的數量和位置可分為末端缺失和中間缺失兩類。兩種類型的缺失其結果都是丟失了一段無著絲粒片段，原因是在細胞分裂時，紡錘絲不能附著在無著絲粒的片段上，致使它們在細胞分裂過程中丟失。丟失的片段大小不同將有不同的生物學效應。大片段的缺失甚至在雜合狀態下也是致死的，X染色體的缺失則半合子一般也會死亡，只有一部分存活下來，但也是異常個體。如果缺失的部分包括某些顯性基因，則同源染色體上與這一缺失相對應位置上的隱性等位基因就得以表現，這一現象稱為假顯性。89．缺失是染色體片段的丟失，缺失使位于這個片段的基因也隨之發生丟失。按染色體斷點的數量和位置可分為末端缺失和中間缺失兩類：①末端缺失指染色體的臂發生斷裂后，未發生重接，無著絲粒的片段不能與紡錘絲相連而丟失。②中間缺失指一條染色體的同一臂上發生了兩次斷裂，兩個斷點之間的片段丟失，其余的兩個斷片重接。90．倒位是某一染色體發生兩次斷裂后，兩斷點之間的片段旋轉180°后重接，造成染色體上基因順序的重排。染色體的倒位可以發生在同一臂（長臂或短臂）內，也可以發生在兩臂之間，分別稱為臂間倒位和臂內倒位：①臂內倒位：一條染色體的某一臂上同時發生了兩次斷裂，兩斷點之間的片段旋轉180度后重接。②臂間倒位：一條染色體的長、短臂各發生了一次斷裂，中間斷片顛倒后重接，則形成了一條臂間倒位染色體。91．一條染色體的斷片移接到另一條非同源染色體的臂上，這種結構畸變稱為易位。常見的易位方式有相互易位、羅伯遜易位和插入易位等。①相互易位是兩條染色體同時發生斷裂，斷片交換位置后重接。形成兩條衍生染色體。當相互易位僅涉及位置的改變而不造成染色體片段的增減時，則稱為平衡易位。②羅伯遜易位又稱著絲粒融合。這是發生于近端著絲粒染色體的一種易位形式。當兩個近端著絲粒染色體在著絲粒部位或著絲粒附近部位發生斷裂后，二者的長臂在著絲粒處接合在一起，形成一條由長臂構成的衍生染色體；兩個短臂則構成一個小染色體，小染色體往往在第二次分裂時丟失，這可能是由于其缺乏著絲粒或者是由于其完全由異染色質構成所至。由于丟失的小染色體幾乎全是異染色質，而由兩條長臂構成的染色體上則幾乎包含了兩條染色體的全部基因，因此，羅伯遜易位攜帶者雖然只有45條染色體，但表型一般正常，只在形成配子的時候會出現異常，造成胚胎死亡而流產或出生先天畸形等患兒。③插入易位，兩條非同源染色體同時發生斷裂，但只有其中一條染色體的片段插入到另一條染色體的非末端部位。只有發生了三次斷裂時，才可能發生插入易位。④復雜易位：有兩條以上的染色體發生斷裂及斷片易位形成的染色體易位情況復雜，稱為復雜易位。92．一條染色體的兩個臂在形態遺傳結構上完全相同，稱為等臂染色體。等臂染色體一般是由于著絲粒分裂異常造成的。在正常的細胞分裂中，著絲粒縱裂，姐妹染色單體分離，形成兩條具有長、短臂的染色體。如果著絲粒橫裂，長臂、短臂各自形成一條染色體，即形成了一條具有兩個長臂和一條具有兩個短臂的等臂染色體。93．插入是一條染色體的片段插入到另一條染色體中的現象。它實際上也是一種易位。只有在發生了一共三次斷裂時，“插入”才有可能發生。插入可以是正向的，也可以是倒轉了180°，故為反方向插入。插入如發生在同源染色體間，就會在一條染色體上發生重復，而另一條同源染色體則缺失了同一節段的染色體。94．染色體畸變在細胞周期的不同時相有不同特點。在有絲分裂中，如在G1期和S期發生畸變，一般是染色體型的；而在S期和G2期及分裂前期發生畸變，則導致染色單體型。如畸變只涉及到一條染色體，或所形成的畸變染色體只有一個有活性的著絲粒，這些畸變的染色體在細胞有絲分裂中能完整地傳給子細胞，這種畸變為穩定型染色體畸變。無著絲粒片段在細胞分裂后期不能定向運動而丟失。具有兩個或兩個以上具有活性的著絲粒的染色體，在有絲分裂后期形成染色體橋而導致細胞死亡或產生新的畸變，這種畸變為非穩定型畸變。在減數分裂中，經歷了同源染色體的聯會配對，交換和分離的過程，